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化学与自然资源的开发利用第四章第二节资源综合利用环境保护学习目标核心素养1.了解煤、石油和天然气的组成及综合利用。2．以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题，认识聚合反应。3．了解环境保护的重要意义，了解绿色化学的含义并认识绿色化学在化工生产中的重要性。科学态度与社会责任：通过高分子材料的合成等赞赏化学对社会发展的重大贡献；通过煤、石油和天然气的综合利用建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。课前自主预习一、煤、石油和天然气的综合利用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①煤的组成②煤的加工方法及产品(2)天然气的组成和利用(3)石油的组成和加工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反应——加聚反应①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的高分子化合物的反应。如。塑料、合成橡胶、合成纤维加成反应②三个相关概念二、环境保护与绿色化学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。自然资源生态环境工农业生产人类生活污染源2．“三废”污染“三废”主要指和，大气污染物主要来自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。废气、废水废渣化石燃料废气颗粒物减少环境污染资源回收利用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”就是反应物的原子为期望的最终产物，这时原子利用率为。源头减少消除全部转化100%1．正误判断(1)煤是由有机物和少量无机物组成的化合物()(2)煤的干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品，该过程属于物理变化()(3)煤里主要含碳及少量的其他元素，但绝大多数都含硫，工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨”()(4)石油是多种烃的混合物()(5)石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化()[答案](1)×(2)×(3)√(4)√(5)×2．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用②研发易降解的生物农药③应用高效洁净的能源转化技术④田间焚烧秸秆⑤推广使用节能环保材料A．①③⑤B．②③⑤C．①②④D．②④⑤[解析]加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸秆会污染环境，故选B。[答案]B3．下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()①乙烷与氯气制备一氯乙烷②乙烯聚合为聚乙烯高分子材料③苯和硝酸反应制备硝基苯④2CH2===CH2＋O2――→催化剂A．①④B．②④C．①③D．②③[答案]B4．聚丙烯是一种合成塑料，由丙烯制备聚丙烯的化学方程式为______________________________，聚丙烯单体的结构简式为__________，链节为__________。课堂互动探究知识点一煤、石油和天然气的综合利用1.“三馏”比较2.化学中“两裂”的比较3.化学“六气”的主要成分【典例1】下列说法中正确的是()A．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B．将煤在空气中加强热使之分解的过程，称为煤的干馏，也叫煤的焦化C．将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D．用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油[思路启迪]解决煤、石油的综合利用的相关题目时，首先要明确煤、石油的成分，其次要准确区分分馏与干馏两种工艺的不同之处。[解析]煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油或出炉煤气中能分离出来苯和甲苯；煤在隔绝空气加强热的情况下分解的过程称为煤的干馏，而不是在空气中；石油分馏主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得；分馏获得的汽油主要成分是饱和烃，裂化获得的汽油中含有不饱和烃，二者可用溴的四氯化碳溶液鉴别。[答案]D1煤的干馏发生复杂的物理和化学变化，煤的气化、液化都发生化学变化。2石油分馏为物理变化，石油裂化、裂解都是化学变化。3直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。[针对训练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．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程[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的复杂混合物。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤的气化为化学反应。[答案]D知识点二环境保护与绿色化学1.环境问题及治理环境问题污染物治理办法酸雨SO2(主要)和NO2开发清洁能源；倡导清洁生产光化学烟雾汽车尾气(碳氢化合物、氮氧化合物)控制运行的汽车数量，保持道路通畅；使用清洁能源等臭氧层空洞氟氯烃及NOx减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放；积极研制新型的制冷系统水体富营养化生活污水、工业废水等排放大量含氮、磷的物质控制污水排放量；实施污水处理达标后排放；使用无磷洗涤用品废旧电池污染废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子回收利用；积极研制新型电池温室效应CO2，另外甲烷等气体也能加剧温室效应使用清洁能源；提高能源利用率；进行清洁生产；植树造林；绿化环境白色污染废弃的塑料制品回收利用；使用可降解的塑料制品2.绿色化学(1)绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即防治优于治理。(2)绿色化学对化学反应的要求【典例2】“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是()[思路启迪]首先要明确绿色化学的核心概念，其次要理解从原子利用率100%的角度确定反应类型时，尽量选取化合反应、加成反应、加聚反应，最后整合题干信息和各物质的转化关系做出准确判断。[解析]A方案虽然步骤少，但反应过程中会产生大量氮氧化合物，污染空气，另外消耗原料也多，不符合“绿色化学”的要求；B方案步骤繁琐，原料种类多，不符合“绿色化学”的要求；C方案步骤较少，节约原料，无污染，符合“绿色化学”的要求；D方案消耗原料较多，在第一步还会产生大量的SO2气体，污染空气，不符合“绿色化学”的要求。[答案]C[针对训练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()①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥加聚反应⑦酯化反应A．②⑤⑥B．②④⑤C．只有⑥D．只有⑥⑦[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%。[答案]A知识脉络核心要点1．煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。2．石油裂化的目的是提高轻质油的产量，石油裂解的目的是获得气态短链不饱和烃作化工原料。3．绿色化学的核心是：杜绝污染源，实现零排放。原子利用率为100%的反应类型有：化合反应、加成反应、加聚反应。