資源綜合利用環(huán)境保護【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解煤、石油、天然氣的組成及其綜合利用。2了解以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料。3了解節(jié)約能源和防止污染的重要性。4了解綠色化學(xué)的含義并體會綠色化學(xué)在化工生產(chǎn)中的重要性?！緦W(xué)習(xí)過程】一、資源綜合利用1煤的綜合利用我國不僅煤資源、煤產(chǎn)量都名列世界前茅，同時也發(fā)現(xiàn)煤和使用煤最早的國家。早在戰(zhàn)國時的山海經(jīng)已有煤的記載，西漢時期已經(jīng)使用煤來煉鐵，而英國人到了16世紀(jì)才會用煤煉鐵。當(dāng)前，我國工業(yè)燃料動力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。(1)煤的組成：煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物，主要含碳元素，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。(2)煤的綜合利用：2天然氣的綜合利用(1)組成：天然氣的主要成分是CH4。(2)應(yīng)用：作為化工原料，主要應(yīng)用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等。3石油的綜合利用(1)組成：石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。(2)綜合利用：4以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成橡膠、合成纖維。(2)加聚反應(yīng)(以乙烯制聚乙烯為例)：。單體聚合成高分子化合物的小分子，聚乙烯的單體是CH2=CH2。鏈節(jié)高分子化合物中的最小結(jié)構(gòu)單元，聚乙烯的鏈節(jié)是CH2CH2。聚合度高分子化合物中所含鏈節(jié)的數(shù)目，聚乙烯的聚合度為n。【歸納總結(jié)】（1）“三餾”的比較干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點相近的各組分組成的混合物反應(yīng)類型化學(xué)變化物理變化物理變化（2）“二裂”的比較名稱定義目的裂化在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽車油產(chǎn)量裂解在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴二、環(huán)境保護與綠色化學(xué)1.環(huán)境問題的含義：是指人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。2.保護環(huán)境工作者當(dāng)前的任務(wù)：對環(huán)境情況的監(jiān)測；三廢（廢氣、廢水、廢渣）的治理；尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝要較好地完成這些任務(wù)，都離不開化學(xué)知識。3.環(huán)境污染的分類：（1）按環(huán)境要素分：大氣污染、水體污染、土壤污染；（2）按人類活動分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染；（3）按造成污染的性質(zhì)分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染、固體廢棄物污染、能源污染。4.六大環(huán)境問題：環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；混入生活垃圾中難處理、難回收；易被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡赤潮和水華廢水中含N、P元素的營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變成渾濁綠色，水質(zhì)惡化5.綠色化學(xué)：綠色化學(xué)可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué)，它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。它研究對環(huán)境沒有任何副作用的化學(xué)試劑、化學(xué)制品和化學(xué)工藝。（1）綠色化學(xué)的特點：開發(fā)綠色反應(yīng)，將原子利用率提高到100%；使用無毒、無害的原料、催化劑、溶劑；開發(fā)綠色工藝；開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。（2）“原子經(jīng)濟”：“原子經(jīng)濟”要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)物，原子利用率達到100%，也就是說在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生任何廢物。化學(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟”好壞用原子利用率來衡量：原子利用率100%。【歸納總結(jié)】（1）煤的干餾必須是在隔絕空氣的條件下進行的，原因是煤在高溫下與空氣中的O2易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（2）煤的干餾、氣化和液化,石油的裂化和裂解均為化學(xué)變化,石油的分餾屬于物理變化。（3）煤的氣化、液化的目的是把煤轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉矗岣呙旱娜紵?；石油分餾的目的是為了得到汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油；石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；石油裂解的目的是為了得到乙烯、丙烯、丁二烯等短鏈不飽和烴。（4）綠色化學(xué)、白色污染與顏色無關(guān)：綠色化學(xué)不是被動地治理污染而是主動地防止環(huán)境污染，只有從根本上切斷污染源,才能真正的做到保護環(huán)境；白色污染是指生活、生產(chǎn)中廢棄的塑料制品而造成的污染?！井?dāng)堂檢測】1. 環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威脅，下列各項中與環(huán)境污染無關(guān)的是()溫室效應(yīng)赤潮酸雨光化學(xué)污染臭氧空洞水俁病潮汐現(xiàn)象水華地方性甲狀腺腫大AB C D2.下列對有機高分子化合物的認(rèn)識不正確的是()A有機高分子化合物稱為聚合物或高聚物，是因為它們大部分是由小分子通過聚合反應(yīng)而制得的B有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)C聚乙烯(CH2CH2)是由乙烯加聚生成的純凈物D高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類3.某混合氣體依次通過溴水(使其褪色)，通過灼熱的氧化銅(使其黑色變紅色)，通過無水CuSO4白色粉末(使其變藍(lán)色)，通過澄清石灰水(石灰水由清變渾再變清)，最后剩余氣體在空氣中點燃，火焰呈淡藍(lán)色，下列符合上述條件的混合氣體是()A水煤氣B焦?fàn)t氣 C石油液化氣 D高爐煤氣4. “綠色化學(xué)”要求從技術(shù)、經(jīng)濟上設(shè)計出可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為最不符合綠色化學(xué)概念的是()A用氨水吸收硫酸廠的尾氣：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3B除去硝酸工業(yè)尾氣中的氮氧化物：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2OC制硫酸銅：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2OD制硫酸銅：2CuO22CuO，CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O5. 為制取硝酸銅，某同學(xué)設(shè)計了如下四種方法：()銅與濃硝酸反應(yīng)制取硝酸銅()銅與稀硝酸反應(yīng)制取硝酸銅()銅先在空氣中灼燒生成氧化銅，再跟硝酸反應(yīng)制取硝酸銅()銅與硝酸銀溶液反應(yīng)制取硝酸銅(1)方法()中被氧化的Cu與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是_。(2)“綠色化學(xué)”是當(dāng)今社會人們提出的一個新概念。在“綠色化學(xué)工藝”中，杜絕污染源，提高原子利用率是綠色化學(xué)的重要衡量指標(biāo)。試從“綠色化學(xué)”和經(jīng)濟效益角度考慮，大量制取硝酸銅宜采用以上第_種方法，原因是_。答案與解析題號答案解析1D赤潮與水華均屬水體富營養(yǎng)化引起的水體污染現(xiàn)象；溫室效應(yīng)指大量CO2的排放引起的大氣變暖現(xiàn)象；光化學(xué)煙霧則是由汽車尾氣大量排放有害氣體所導(dǎo)致的一種空氣污染現(xiàn)象；酸雨是化石燃料的燃燒等引起的污染現(xiàn)象；地方性甲狀腺腫大是缺碘引起的癥狀，與環(huán)境污染無關(guān)；臭氧層空洞，則是由釋放的氟氯烴等物質(zhì)導(dǎo)致臭氧層被破壞的大氣污染現(xiàn)象；水俁病是由于含鎘、汞污水的排放被魚吸收，人吃魚后引起的有毒物質(zhì)在人體內(nèi)富集而導(dǎo)致的，與環(huán)境污染有關(guān)；潮汐是一種自然現(xiàn)象2C有機高分子化合物分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，合成高分子化合物是由小分子發(fā)生聚合反應(yīng)制備，盡管相對分子質(zhì)量很大，但結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，它們的結(jié)構(gòu)均是由若干個鏈節(jié)組成的，但由于聚合度不等，因此高分子化合物都是混合物3B水煤氣的主要成分是CO和H2；焦?fàn)t氣的主要成分是H2、CH4、C2H4和CO等；石油液化氣的成分是C2C3的烷烴；高爐煤氣的成分是CO、CO2和N2等。能符合題給實驗現(xiàn)象的氣體只有焦?fàn)t氣4C由題中信息可知，“綠色化學(xué)”是盡可能減少對環(huán)境的副作用，C項中產(chǎn)生污染大氣的有毒氣體SO2，不符合要求5(1)32(2)每生成1 mol Cu(NO3)2方法()、()中有大氣污染物NO2和NO產(chǎn)生，且原子利用率低；方法()無污染物產(chǎn)生，且原子利用率高，符合綠色化學(xué)的要求；方法()要消耗較貴的硝酸銀，經(jīng)濟效益差從綠色化學(xué)角度評價上述三個實驗方案要考慮兩點：節(jié)約原料；副產(chǎn)品對環(huán)境污染小。四種實驗方法所發(fā)生的反應(yīng)分別如下()Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O()3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O()2CuO22CuO、CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O()Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag