人教版高中化学必修二《4.2资源综合利用环境保护》优选课件
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1、第四章 化学与自然资源的开发利用,第二节 资源综合利用 环境保护,1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。 2.通过简单实例,了解常见高分子材料的合成,能举例说明高分子材料在生产、生活、科技等领域中的应用及发展。 3.认识化学对环境保护的意义。 4.了解绿色化学的含义,知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、煤、石油和天然气的综合利用,基础知识导学,答案,1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料 (1)煤的组成和加工 煤的组成,有机物,无机物,H、O、 N、S,C,答案,煤的加工方法及产品,焦炉气,煤焦油,
2、可燃性气体,C(s) +H2O(g) CO(g)+H2(g),高温,答案,(2)天然气的组成和利用,CH4,燃料,答案,(3)石油的组成和加工,链状,碳氢化合物,利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程,汽油,煤油,柴油,乙烯 丙烯 甲烷,C3H6,C2H6,加热,催化剂,环状,提醒 煤的干馏、气化、液化,石油的裂化、裂解均是化学变化,而石油 的分馏是物理变化。,2.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 (1)三大合成材料: 、 、 ,这三大合成材料,主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。 (2)合成高分子化合物的常见反应类型 加聚反应:由相对分子质量小的化合物通过 相互结合成相对分子质量很大
3、的高分子化合物的反应。如 _,答案,nCH2=CH2 CH2CH2,注意:a.单体:聚合成高分子化合物的小分子化合物,如CH2=CH2。 b.链节:高分子化合物中的最小重复单元,如CH2CH2。 c.聚合度:高分子化合物中的链节数,如聚乙烯中的n。,塑料,合成橡胶,合成纤维,加成反应,缩聚反应:由相对分子质量小的化合物通过 结合成相对分子质量很大的高分子化合物,同时有 (如H2O等)生成的反应。如:,小分子,答案,缩合,议一议 1.判断正误,正确的打“”错误的打“” (1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源( ) (2)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏( ) (3)化石燃料燃烧
4、时产生的二氧化碳是大气污染物之一( ) (4)天然气的主要用途就是作燃料( ) (5)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴( ),答案,2.高分子化合物聚乙烯(CH2CH2)的单体和链节的组成和结构都相同吗?,答案 高分子化合物的单体是形成高分子化合物的小分子,链节是高分子中的重复的结构单元。聚乙烯的单体是乙烯(CH2=CH2),链节是“CH2CH2”,二者组成相同,结构不同。,答案,二、环境保护与绿色化学,答案,1.环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用 而造成的 破坏,以及 和 所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制 。 2.“三废”污染 “三废”主要指 、 和 ,大气污染物主要来自
5、和工业生产过程中产生的 及其携带的 ;工业生产中的废水往往含有复杂的成分,任意排放会导致土壤、水源的污染,需要经过多步处理才能达到排放标准;废渣等固体废弃物的处理兼有 和 两个重要目的。,自然资源,生态环境,工农业生产,人类生活,污染源,废气,废液,废渣,化石燃,料燃烧,废气,颗粒物,减少环,境污染,资源回收利用,答案,3.当今化学工作者面临的重要任务 (1)环境监测 (2)三废治理 (3)寻找源头治理环境污染的生产工艺等。 其中对环境情况的监测,就是对污染物的 、 等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据。 4.绿色化学 绿色化学的核心是利用化学原理从 上 和 工业生产对环境的污染。 “原子经济
6、”就是反应物的原子 为期望的最终产物,这时原子利用率为 。,存在形态,含量,源头,减少,消除,全部转化,100%,议一议 加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想,且原子利用率是100%,正确吗?,答案,返回,答案 正确,加成反应和加聚反应只有目标产物,无副产物,故原子利用率是100%,符合绿色化学的思想。,一、煤、石油和天然气的综合利用,重点难点探究,例1 下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( ) A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C.将煤变为煤饼作燃料 D.将石油裂解制得乙烯等化工原料,解析答案,解析 煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用,而将煤变成煤饼作
7、燃料是为了提高煤的利用率,不属于综合利用;石油裂解属于石油的综合利用。,C,1.“三馏”比较,归纳总结,2.化学中“两裂”的比较,3.化学“六气”的主要成分,变式训练1 下列说法中错误的是( ) A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油也是混合物 B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C.焦炭是煤干馏的一种重要产品 D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来,解析答案,解析 石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,但产量不高。通常采用裂化的方法,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃,提高汽油的产量。煤是由有机物和少量无机物组成
8、的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素,并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物,可以生产芳香族化合物苯和甲苯。,答案 D,二、环境保护和绿色化学 例2 化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( ) A.CO2属于大气污染物 B.酸雨是pH小于7的雨水 C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧,解析答案,解析 常见的大气污染物有:颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物,A错误; 酸雨是pH小于5.6的降雨,B错误; 酸
9、雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的,二氧化碳不会引起酸雨,C错误; 全球气温变暖的温室效应,城市中的热岛效应,还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等其产生都和二氧化碳的排放有关系,D正确。,答案 D,六大环境问题,归纳总结,变式训练2 在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是( ) 置换反应 化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 加聚反应 酯化反应 A. B. C.只有 D.只有,解析 据四种基本反应类型的定义即判断出只有化合反应产物唯一。在有机反应类型中,取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯
10、一,而加成产物、加聚产物唯一,反应物中的原子全部转化成期望的最终产物,即原子利用率为100%。,A,解析答案,返回,1.下列说法不正确的是( ) A.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠 B.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2 C.汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物 D.以石油、煤和天然气为原料,可生产塑料、合成橡胶和合成纤维,C,随堂达标检测,1,2,3,4,5,解析 植物油是由C、H、O三种元素构成的有机物,不属于碳氢化合物。,解析答案,2.下列有关环境问题的说法正确的是( ) A.燃煤中加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量 B.臭氧的体积分数超过1
11、04%的空气有利于人体健康 C.pH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨 D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染,1,2,3,4,5,解析答案,1,2,3,4,5,解析 石灰石在煤燃烧过程中分解为CaO,CaO和SO2结合为CaSO3,进一步转化为CaSO4,可减少SO2污染,A正确; B项,当空气中臭氧的含量超过105%(体积分数)时,就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质造成危害; C项,pH小于5.6的雨水称为酸雨; D项,含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化,形成“水华”“赤潮”等水体污染。,答案 A,3.以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背
12、发展低碳经济的是( ) A.发展氢能和太阳能 B.限制塑料制品的使用 C.提高原子利用率,发展绿色化学 D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂,解析答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料的使用和发展绿色化学,都符合低碳经济。,答案 D,4.2015年11月29日至30日,国家主席习近平出席了气候变化巴黎大会,各国就如何应对气候变化、提升经济绿色水平,实现
13、人类可持续发展进行商讨。为达成“同呼吸,共奋斗”全国各地为治理雾霾广泛开展了一系列活动。下列活动不符合这一主题的是( ) A.机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一 B.积极推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用 C.通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划 D.将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰,焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法,解析答案,1,2,3,4,5,解析 机动车实行限行措施可以减少雾霾,符合,A错误; 推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用,可以降低污染,B错误; 通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划,符合,C错误; 焚烧秸秆会增加雾
14、霾的产生,不符合,D正确。,1,2,3,4,5,答案 D,5.绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。 (1)下列各项符合“绿色化学”要求的是_。 A.处理废弃物 B.治理污染点 C.减少有毒物 D.杜绝污染源,1,2,3,4,5,解析 根据题干描述:绿色化学是“预防污染”的根本手段,因此应从“源头”上杜绝。,D,解析答案,(2)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是_。 A.建在西部干旱区可以脱贫致富 B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区 C
15、.企业有权自主选择厂址 D.不宜建在人口稠密的居民区,1,2,3,4,5,解析 化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区,同时要考虑水资源和交通问题。,BD,解析答案,(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2、Fe3、Cu2、Hg2四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。,1,2,3,4,5,返回,在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?_。应增加哪些措施防止污染_。,解析 第步由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。,第步,增加冷凝回收装置,解析答案,基础过关,分层训练,题组1 煤、石油、天然气的综合利用,1.有关煤的叙述中不正确的是( ) A.煤是工业上获得
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