2020-2021学年高中化学人教版必修2第4章第2节资源综合利用环境保护课件（35张）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高中化学人教版必修2第4章第2节资源综合利用环境保护课件（35张） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-02-04 07:21:13 | ||
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文档简介
第二节 资源综合利用 环境保护
物质文明的快速发展给人们的生活水平带来了快速的提高，但是物质文明发展的同时也给人们生产了垃圾，带来了烦恼，同学们对发展生产和保护环境有何看法？
1.掌握煤、石油、天然气的组成及综合利用。（重
点）
2. 以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，认识
化学对环境保护的意义。
3.了解合成新物质对人类生活的影响，知道在化工
生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
1.简述煤的组成。
【提示】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混
合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫
等元素。
【提示】（1）煤的干馏 ； （2）煤的气化；
（3）煤的液化。
2.煤的综合利用有哪几种主要途径？
【阅读与思考】阅读煤、石油和天然气的综合利用的相关知识，思考以下问题。
煤、石油、天然气的综合利用
3.什么是煤的干馏？其主要产品有哪些物质？
【提示】将煤隔绝空气加强热使之分
解的过程为煤的干馏。其主要产品有
出炉煤气、煤焦油和焦炭。
【思考】“煤中含有甲苯、二甲苯等芳香烃，通过煤的干馏可以得到它们”，这句话对吗？为什么？
【提示】错误，煤中没有甲苯、二甲苯，通过煤的干馏这种复杂的化学变化可以得到它们。
煤、石油、天然气的综合利用
煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（CO、H2 )。
煤的液化
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
高温
直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。
间接液化：煤→CO + H2 甲醇。
4.什么是煤的气化和液化？其主要目的是什么？
主要目的：通过煤的气化和液化可以实现煤的清洁利用，还可以生产化工原料。
催化剂
煤、石油、天然气的综合利用
5.天然气的主要成分是什么？天然气的综合利用主要包括哪几个方面？
天然气的主要成分是甲烷。除了直接用作燃料
外，还可以用作重要的化工原料，主要用来合成氨
和生产甲醇等。
天然气燃烧
煤、石油、天然气的综合利用
【多识一点】你了解西气东输吗？
煤、石油、天然气的综合利用
6.石油的主要成分是什么？其综合利用主要包括哪
些方面？
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。
石油的分馏
石油的催化裂化
石油裂解
（深度裂化）
石油催化重整
石油的综合利用
煤、石油、天然气的综合利用
7.石油的分馏分为常压蒸馏和减压蒸馏，二者有何不同？
【提示】（1）原料不同：常压蒸馏的原料是精炼
后的原油，而减压蒸馏的原料是重油。
（2）产物不同：常压蒸馏的产品主要有石油气、
汽油、煤油、柴油等。而减压蒸馏的主要产品是
柴油、润滑油、石蜡、沥青等。
直馏汽油
煤、石油、天然气的综合利用
【概念辨析】比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏
分馏
干馏
操作过程
原理
目的
加热和
冷凝
加热和
冷凝
隔绝空气
加强热
物理
变化
物理
变化
复杂的物理变化
和化学变化
分离
精炼
加工煤
煤、石油、天然气的综合利用
8.试总结石油的催化裂化和裂解有哪些不同？
（3）目的不同：裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量。而裂解的目的主要是获得乙烯、丙烯为主的化工原料。
（1）原料不同：催化裂化的原料是重油，
裂解的原料是裂化产物或柴油等。
（2）产物不同：催化裂化的产物主要是汽油、煤油、柴油。而裂解的主要产物是乙烯、丙烯、丁烯等气态烯烃。
裂化汽油
煤、石油、天然气的综合利用
怎样鉴别直馏汽油和裂化汽油？
【提示】用溴水或酸性高锰酸钾溶液。
直馏汽油是饱和烃，不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色；裂化汽油含有不饱和烃，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
【思考与交流】
煤、石油、天然气的综合利用
【及时巩固】
下列关于煤、天然气、石油等资源的说法正确的是
( )
A．煤的干馏是物理变化
B．液化石油气和天然气的主要成分都是碳氢化合物
C．石油裂化得到的汽油是纯净物
D．煤的气化和石油的分馏都是物理变化
B
煤、石油、天然气的综合利用
9.三大合成材料指的是什么？合成的原理有哪些？举例说明。
三大合成材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。
合成的原理有加聚反应、缩聚反应。例如：由乙
烯通过加聚反应合成聚乙烯；由对苯二甲酸与乙
二醇通过缩聚反应生成聚酯纤维。
煤、石油、天然气的综合利用
【体会与应用】分析聚乙烯的生成原理，明确单体、链节、聚合度等概念。
乙烯为单体；
重复结构 称为链节；
n 称为聚合度。
CH2－CH2
n CH2＝CH2 [ CH2－CH2 ]n ?
聚乙烯
催化剂
。
加热、加压
煤、石油、天然气的综合利用
试写出丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的反应方程式：
【练一练】
n CH2＝CHCH3
催化剂
[ CH2— CH ]n
CH3
（聚丙烯）
（丙烯）
加热、加压
煤、石油、天然气的综合利用
乱扔垃圾导致的污染
燃煤产生的污染
环境保护与绿色化学
1.什么是环境问题？化学工作者面临的重要任务是什么？
【提示】环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
化学工作者面临的重要任务：（1）对环境情况的监测；（2）三废的治理；（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺。
【阅读与思考】阅读教材“环境保护与绿色化学”相
关内容，思考以下几个问题。
环境保护与绿色化学
硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。
【思考与交流】
环境保护与绿色化学
【提示】利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化
物的排放，进而控制酸雨等危害的发生。例如：针
对我国燃料以煤炭为主，酸雨类型属于硫酸型的特
点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除
硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收
脱硫。
CaO + SO2 ==== CaSO3
2CaSO3 + O2 ==== 2CaSO4
SO2 + 2NH3 + H2O ==== (NH4)2SO3
环境保护与绿色化学
机动车辆的尾气排放的氮氧化物是光化学污染的主要原因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下使氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4 + 4NO2 ============ 4NO + CO2 + 2H2O
CH4 + 4NO ============ 2N2 + CO2 + 2H2O
Pt
400 ℃～500 ℃
400 ℃～500 ℃
Pt
【多识一点】
环境保护与绿色化学
【阅读与思考】阅读教材，思考以下问题。
1.绿色化学的核心是什么？
【提示】利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
2.什么是最理想的“原子经济”？
【提示】最理想的“原子经济”反应物的原子全部
转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。
环境保护与绿色化学
绿色化学示意图
环境保护与绿色化学
以乙烯为原料生产环氧乙烷，经典的方法是氯代乙醇法，包括以下两步反应：
①CH2＝CH2+Cl2+H2O ClCH2CH2OH+HCl
②ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2 +CaCl2+2H2O
总的反应可表示为：
CH2＝CH2+Cl2+Ca(OH)2 +CaCl2+H2O
H2C—CH2
O
H2C—CH2
O
【思考与交流】
环境保护与绿色化学
（1）试计算两种生产工艺的原子利用率分别是多少？
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成
2CH2＝CH2+O2
Ag
2H2C — CH2
O
【提示】现代原子利用率=100%
经典方法的原子利用率＝25%
（2）你能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型吗？
【提示】化合反应、加成反应
环境保护与绿色化学
【及时巩固】
“绿色化学”是指化学工业生产中( )
A.对废水、废气、废渣进行严格处理
B.化学生产中不排放任何有害物质
C.化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
B
环境保护与绿色化学
石油
干馏
分馏
催化重整
化石燃料
煤
天然气
气化
液化
裂化
裂解
合成材料
环境污染
环境保护
绿色化学
1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率 ②减少SO2的产生，避免形成“酸雨” ③减少有毒的CO产生，避免污染空气 ④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
√
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
√
3.化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.合成纤维、合成橡胶都属于有机高分子材料
D.利用粮食酿酒经历了淀粉→果糖→乙醇的化学
变化过程
√
4.下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解
能源紧缺
√
5.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应中原子全部转
化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最
符合绿色化学原子经济性要求的是
A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.用苯和液溴为原料制取溴苯
D.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳
√
不是什么人都可以交往的，慎交朋
友。笑看人生潮起潮落，守住自己的心。
物质文明的快速发展给人们的生活水平带来了快速的提高，但是物质文明发展的同时也给人们生产了垃圾，带来了烦恼，同学们对发展生产和保护环境有何看法？
1.掌握煤、石油、天然气的组成及综合利用。（重
点）
2. 以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，认识
化学对环境保护的意义。
3.了解合成新物质对人类生活的影响，知道在化工
生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
1.简述煤的组成。
【提示】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混
合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫
等元素。
【提示】（1）煤的干馏 ； （2）煤的气化；
（3）煤的液化。
2.煤的综合利用有哪几种主要途径？
【阅读与思考】阅读煤、石油和天然气的综合利用的相关知识，思考以下问题。
煤、石油、天然气的综合利用
3.什么是煤的干馏？其主要产品有哪些物质？
【提示】将煤隔绝空气加强热使之分
解的过程为煤的干馏。其主要产品有
出炉煤气、煤焦油和焦炭。
【思考】“煤中含有甲苯、二甲苯等芳香烃，通过煤的干馏可以得到它们”，这句话对吗？为什么？
【提示】错误，煤中没有甲苯、二甲苯，通过煤的干馏这种复杂的化学变化可以得到它们。
煤、石油、天然气的综合利用
煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（CO、H2 )。
煤的液化
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
高温
直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。
间接液化：煤→CO + H2 甲醇。
4.什么是煤的气化和液化？其主要目的是什么？
主要目的：通过煤的气化和液化可以实现煤的清洁利用，还可以生产化工原料。
催化剂
煤、石油、天然气的综合利用
5.天然气的主要成分是什么？天然气的综合利用主要包括哪几个方面？
天然气的主要成分是甲烷。除了直接用作燃料
外，还可以用作重要的化工原料，主要用来合成氨
和生产甲醇等。
天然气燃烧
煤、石油、天然气的综合利用
【多识一点】你了解西气东输吗？
煤、石油、天然气的综合利用
6.石油的主要成分是什么？其综合利用主要包括哪
些方面？
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。
石油的分馏
石油的催化裂化
石油裂解
（深度裂化）
石油催化重整
石油的综合利用
煤、石油、天然气的综合利用
7.石油的分馏分为常压蒸馏和减压蒸馏，二者有何不同？
【提示】（1）原料不同：常压蒸馏的原料是精炼
后的原油，而减压蒸馏的原料是重油。
（2）产物不同：常压蒸馏的产品主要有石油气、
汽油、煤油、柴油等。而减压蒸馏的主要产品是
柴油、润滑油、石蜡、沥青等。
直馏汽油
煤、石油、天然气的综合利用
【概念辨析】比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏
分馏
干馏
操作过程
原理
目的
加热和
冷凝
加热和
冷凝
隔绝空气
加强热
物理
变化
物理
变化
复杂的物理变化
和化学变化
分离
精炼
加工煤
煤、石油、天然气的综合利用
8.试总结石油的催化裂化和裂解有哪些不同？
（3）目的不同：裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量。而裂解的目的主要是获得乙烯、丙烯为主的化工原料。
（1）原料不同：催化裂化的原料是重油，
裂解的原料是裂化产物或柴油等。
（2）产物不同：催化裂化的产物主要是汽油、煤油、柴油。而裂解的主要产物是乙烯、丙烯、丁烯等气态烯烃。
裂化汽油
煤、石油、天然气的综合利用
怎样鉴别直馏汽油和裂化汽油？
【提示】用溴水或酸性高锰酸钾溶液。
直馏汽油是饱和烃，不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色；裂化汽油含有不饱和烃，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
【思考与交流】
煤、石油、天然气的综合利用
【及时巩固】
下列关于煤、天然气、石油等资源的说法正确的是
( )
A．煤的干馏是物理变化
B．液化石油气和天然气的主要成分都是碳氢化合物
C．石油裂化得到的汽油是纯净物
D．煤的气化和石油的分馏都是物理变化
B
煤、石油、天然气的综合利用
9.三大合成材料指的是什么？合成的原理有哪些？举例说明。
三大合成材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。
合成的原理有加聚反应、缩聚反应。例如：由乙
烯通过加聚反应合成聚乙烯；由对苯二甲酸与乙
二醇通过缩聚反应生成聚酯纤维。
煤、石油、天然气的综合利用
【体会与应用】分析聚乙烯的生成原理，明确单体、链节、聚合度等概念。
乙烯为单体；
重复结构 称为链节；
n 称为聚合度。
CH2－CH2
n CH2＝CH2 [ CH2－CH2 ]n ?
聚乙烯
催化剂
。
加热、加压
煤、石油、天然气的综合利用
试写出丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的反应方程式：
【练一练】
n CH2＝CHCH3
催化剂
[ CH2— CH ]n
CH3
（聚丙烯）
（丙烯）
加热、加压
煤、石油、天然气的综合利用
乱扔垃圾导致的污染
燃煤产生的污染
环境保护与绿色化学
1.什么是环境问题？化学工作者面临的重要任务是什么？
【提示】环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
化学工作者面临的重要任务：（1）对环境情况的监测；（2）三废的治理；（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺。
【阅读与思考】阅读教材“环境保护与绿色化学”相
关内容，思考以下几个问题。
环境保护与绿色化学
硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。
【思考与交流】
环境保护与绿色化学
【提示】利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化
物的排放，进而控制酸雨等危害的发生。例如：针
对我国燃料以煤炭为主，酸雨类型属于硫酸型的特
点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除
硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收
脱硫。
CaO + SO2 ==== CaSO3
2CaSO3 + O2 ==== 2CaSO4
SO2 + 2NH3 + H2O ==== (NH4)2SO3
环境保护与绿色化学
机动车辆的尾气排放的氮氧化物是光化学污染的主要原因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下使氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4 + 4NO2 ============ 4NO + CO2 + 2H2O
CH4 + 4NO ============ 2N2 + CO2 + 2H2O
Pt
400 ℃～500 ℃
400 ℃～500 ℃
Pt
【多识一点】
环境保护与绿色化学
【阅读与思考】阅读教材，思考以下问题。
1.绿色化学的核心是什么？
【提示】利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
2.什么是最理想的“原子经济”？
【提示】最理想的“原子经济”反应物的原子全部
转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。
环境保护与绿色化学
绿色化学示意图
环境保护与绿色化学
以乙烯为原料生产环氧乙烷，经典的方法是氯代乙醇法，包括以下两步反应：
①CH2＝CH2+Cl2+H2O ClCH2CH2OH+HCl
②ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2 +CaCl2+2H2O
总的反应可表示为：
CH2＝CH2+Cl2+Ca(OH)2 +CaCl2+H2O
H2C—CH2
O
H2C—CH2
O
【思考与交流】
环境保护与绿色化学
（1）试计算两种生产工艺的原子利用率分别是多少？
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成
2CH2＝CH2+O2
Ag
2H2C — CH2
O
【提示】现代原子利用率=100%
经典方法的原子利用率＝25%
（2）你能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型吗？
【提示】化合反应、加成反应
环境保护与绿色化学
【及时巩固】
“绿色化学”是指化学工业生产中( )
A.对废水、废气、废渣进行严格处理
B.化学生产中不排放任何有害物质
C.化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
B
环境保护与绿色化学
石油
干馏
分馏
催化重整
化石燃料
煤
天然气
气化
液化
裂化
裂解
合成材料
环境污染
环境保护
绿色化学
1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率 ②减少SO2的产生，避免形成“酸雨” ③减少有毒的CO产生，避免污染空气 ④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
√
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
√
3.化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.合成纤维、合成橡胶都属于有机高分子材料
D.利用粮食酿酒经历了淀粉→果糖→乙醇的化学
变化过程
√
4.下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解
能源紧缺
√
5.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应中原子全部转
化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最
符合绿色化学原子经济性要求的是
A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.用苯和液溴为原料制取溴苯
D.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳
√
不是什么人都可以交往的，慎交朋
友。笑看人生潮起潮落，守住自己的心。