第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù),第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用,學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解煤、石油和天然氣的組成及綜合利用。2.以聚乙烯為例，了解高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來的環(huán)境問題，認(rèn)識(shí)聚合反應(yīng)。3.了解環(huán)境保護(hù)的重要意義，了解綠色化學(xué)的含義并認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)在化工生產(chǎn)中的重要性。核心素養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過高分子材料的合成等贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)；通過煤、石油和天然氣的綜合利用建立可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，并能對(duì)與此有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值判斷。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.煤的綜合利用(1)煤的分類與組成,煤,分類：無煙煤、煙煤、褐煤、泥煤等物質(zhì)組成：有機(jī)物和少量無機(jī)物元素組成：主要含碳元素、還含少量等元素,氫、氧、氮、硫,一、化石燃料的綜合作用,干餾,概念：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程主要產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦?fàn)t氣,(2)煤的綜合利用方式,氣化,概念：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程主要反應(yīng)：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),液化,直接液化：煤H2液體燃料間接液化：煤COH2甲醇,(3)煤綜合利用的意義減少煤燃燒產(chǎn)生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉塵等污染物的排放。提高煤燃燒的效率煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很大的提高。生產(chǎn)基本化工原料通過煤的干餾，獲得大量的基本化工原料。,2.天然氣的綜合利用(1)天然氣的主要成分：甲烷。(2)天然氣的用途：,天然氣,清潔燃料,化工原料,合成氨：CH4H2OCO3H23H2N22NH3生產(chǎn)甲醇合成含兩個(gè)或多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物,3.石油的綜合利用(1)石油的組成石油是由組成的混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)，只能在一定溫度范圍內(nèi)熔化或汽化。,多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等碳?xì)浠衔?(2)石油的綜合利用途徑,分類,天然高分子化合物：如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉等合成高分子化合物：如(塑料、合成橡膠、合成纖維),4.以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料(1)高分子化合物特征：相對(duì)分子質(zhì)量很大，性質(zhì)穩(wěn)定的混合物,(2)聚乙烯塑料的合成反應(yīng)的化學(xué)方程式：；反應(yīng)類型：。(3)相關(guān)概念單體：聚合成高分子化合物的小分子化合物。聚乙烯的單體是。鏈節(jié)：高分子化合物中的最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。聚乙烯的鏈節(jié)是。聚合度：高分子化合物所含鏈節(jié)的數(shù)目，聚乙烯的聚合度為n。,加聚反應(yīng),CH2=CH2,CH2CH2,例1下列敘述不正確的是A.天然氣是一種清潔、不可再生的化石燃料B.煤的干餾、氣化和液化都發(fā)生了化學(xué)變化C.石油的分餾、裂化和裂解都發(fā)生了化學(xué)變化D.煤干餾和石油分餾都能獲得烴類物質(zhì),解析石油的分餾是物理變化，沒有發(fā)生化學(xué)變化。,答案,解析,特別提示,(1)煤的干餾發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，煤的氣化、液化都發(fā)生化學(xué)變化。(2)石油分餾為物理變化，石油裂化、裂解都是化學(xué)變化。,例2下列說法中正確的是A.煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來B.將煤在空氣中加強(qiáng)熱使之分解的過程，稱為煤的干餾，也叫煤的焦化C.將石油分餾得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D.用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油,解析煤中不含苯和甲苯，煤干餾后從煤焦油或出爐煤氣中能分離出來苯和甲苯；煤在隔絕空氣加強(qiáng)熱的情況下分解的過程稱為煤的干餾，而不是在空氣中；石油分餾主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通過石油裂化、裂解獲得；分餾獲得的汽油主要成分是飽和烴，裂化獲得的汽油中含有不飽和烴，二者可用溴的四氯化碳溶液鑒別。,解析,答案,1.環(huán)境保護(hù)(1)環(huán)境問題：主要是指由于人類不合理地開發(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)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)環(huán)境監(jiān)測(cè)：對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。治理工業(yè)三廢(廢水、廢氣、廢渣)。尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝：杜絕污染物的排放，能從根本上解決環(huán)境問題。,二、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué),2.綠色化學(xué)(1)綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。(2)最高目標(biāo)：原子利用率為，即反應(yīng)物中的原子轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。,100%,全部,(1)環(huán)境污染：包括大氣污染、土壤污染、水污染。(2)環(huán)境保護(hù)：綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”。,例3最近，國際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中A.對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理B.不排放任何有害物質(zhì)C.在化工廠周圍種草、種樹、種花，使化工廠成為花園式工廠D.以綠色植物為原料，以生物催化劑實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的化學(xué),解析綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，即在化學(xué)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)，B項(xiàng)符合題意。,答案,解析,例4綠色化學(xué)最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”，就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。以下反應(yīng)最符合這一要求的是A.硫化亞銅高溫氧化的火法煉銅B.用銅作催化劑將乙醇氧化為乙醛C.銅和濃硝酸反應(yīng)制硝酸銅D.鎳作催化劑的條件下，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷,答案,解析,解析A項(xiàng)，Cu2S高溫氧化的火法煉銅中還會(huì)產(chǎn)生SO2氣體，不符合“原子經(jīng)濟(jì)”，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO的同時(shí)有H2O生成，不符合“原子經(jīng)濟(jì)”，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Cu和濃硝酸反應(yīng)制備Cu(NO3)2時(shí)還會(huì)生成H2O和NO2，不符合“原子經(jīng)濟(jì)”，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)只生成環(huán)已烷，原子利用率為100%，符合“原子經(jīng)濟(jì)”，正確。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.國內(nèi)能源供應(yīng)緊張形勢(shì)日益加劇，煤的漲價(jià)導(dǎo)致部分地區(qū)電荒，煤在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位由此可見一斑。下列關(guān)于煤的說法正確的是A.煤屬于有機(jī)化合物B.在物質(zhì)變化類型上，煤的干餾包含了物理變化和化學(xué)變化C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烴，煤是芳香烴的主要來源D.煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量不會(huì)增加，因此煤的氣化并無意義,1,2,3,4,5,答案,解析,解析煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。苯和甲苯是煤中的某些干餾產(chǎn)物中的主要成分，并不是煤本身含有的，是煤干餾過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的。煤氣化后變成清潔高效的燃料，再燃燒可提高其利用率，意義重大。,2.下列關(guān)于煤、石油、天然氣等能源的說法正確的是A.石油裂解得到的汽油是純凈物B.石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C.天然氣是一種清潔的化石燃料D.水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料,答案,解析,1,2,3,4,5,解析A項(xiàng)，石油的裂解是深度裂化，是將大分子烴斷裂成小分子烴的過程，產(chǎn)物主要是短鏈不飽和烴的混合物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能發(fā)生聚合反應(yīng)的分子必須含有不飽和鍵，但石油的分餾產(chǎn)品大多是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴，所以不是所有的石油產(chǎn)品都能發(fā)生聚合反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，天然氣的主要成分是CH4，燃燒無污染，屬于清潔的化石燃料，正確；D項(xiàng)，水煤氣是由煤與水在高溫條件下反應(yīng)得到的，是煤的氣化產(chǎn)物，錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,3.根據(jù)聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式推測(cè)，丙烯(CH2=CHCH3)聚合生成的聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式正確的是A.CH2CHCH3,答案,解析,解析丙烯合成聚丙烯的過程類似于乙烯合成聚乙烯的過程，但丙烯分子中的CH3只能作支鏈，選項(xiàng)D正確。,1,2,3,4,5,B.,C.D.,4.在“綠色化學(xué)工藝”中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應(yīng)類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)酯化反應(yīng)A.B.C.只有D.只有,答案,解析,1,2,3,4,5,解析根據(jù)四種基本反應(yīng)類型的定義即可判斷出只有化合反應(yīng)產(chǎn)物唯一。在有機(jī)反應(yīng)類型中，取代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)的產(chǎn)物均不唯一，而加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)的產(chǎn)物唯一，反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化成期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。,5.下列有關(guān)“綠色化學(xué)”及“綠色食品”的描述均正確的組合是“綠色化學(xué)”是指絕對(duì)無污染的化學(xué)過程“綠色化學(xué)”是指依靠綠色植物來完成的化學(xué)過程“綠色化學(xué)”是沒有或盡可能少污染的化學(xué)過程“綠色化學(xué)”是人們理想中的化學(xué)過程，無法實(shí)現(xiàn)治理工業(yè)“三廢”屬于“綠色化學(xué)”范疇合理施用農(nóng)藥屬于“綠色化學(xué)”加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)屬于“綠色化學(xué)”過程開發(fā)利用氫能源屬于“綠色化學(xué)”富含葉綠素的食品屬于“綠色食品”新鮮的蔬菜屬于“綠色食品”無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品屬于“綠色食品”貼有“綠色”防偽標(biāo)志的食品屬于“綠色食品”A.B.C.D.,1,2,3,4,5,答案,解析,解析是對(duì)綠色化學(xué)的敘述，綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，強(qiáng)調(diào)最理想的原子經(jīng)濟(jì)性原則和污染物的零排放，所以中的“絕對(duì)無污染”、中的“依靠綠色植物”、中的“無法實(shí)現(xiàn)”、中的“治理三廢”、中的合理施用農(nóng)藥、中的“加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)”等內(nèi)容都是錯(cuò)誤的或不屬于綠色化學(xué)范疇，正確。是對(duì)綠色食品的描述，只有正確。,1,2,3,4,5,