2020化学新素养同步人教必修二讲义+素养练：第4章 第2节 资源综合利用 环境保护

第二节资源综合利用环境保护

学习目标核心素养建构

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。

[知识梳理]

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

【自主思考】

1．若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法？

提示 煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。

2．石油的裂化和裂解有何区别和联系？

提示 裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度比裂化温度更高，因此裂解又称之为深度裂化。

2．以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，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

①加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。如n CH 2===CH 2―――――→一定条件

CH 2—CH 2 注意 a ．单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH 2===CH 2。 b ．链节：高分子化合物中的最小重复单元，如—CH 2—CH 2—。 c ．聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n 。

②缩聚反应：由相对分子质量小的化合物通过缩合反应结合成相对分子质量很大的高分子化合物，同时有小分子(如H 2O 等)生成的反应。如：

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自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。2．“三废”污染

“三废”主要指废气、废液和废渣，大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物；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减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。

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，就是对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，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源头上减少和消除工业生产对环境的污染。“原子经济”就是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%。

[效果自测]

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(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

2．下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是()

A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物

B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气

C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理

D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的

答案 C

3．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

催化剂

④2CH2CH2＋O2――→

A．①④B．②④

C．①③D．②③

答案 B

探究一、煤、石油、天然气的综合利用

【合作交流】

1．煤的加工方法有哪些？

提示干馏、气化、液化。

2．蒸馏与分馏的主要区别是什么？

提示它们的原理相同，主要区别是蒸馏得到的是单一产品为纯净物，分馏得到的是沸点相近的多种物质的混合物。

【点拨提升】

1．“三馏”比较

干馏蒸馏分馏

原理隔绝空气加强热

使物质分解

根据液态混合物

中各组分沸点不

同进行分离

与蒸馏原理相同

产物产物为混合物产物为单一组分

的纯净物

产物为沸点不同

的各组分组成的

混合物

反应类型化学变化物理变化物理变化名称定义目的

裂化在一定条件下，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

提高轻质油的产量，特别是提

高汽油的产量

裂解在高温下，使具有长链分子的

烃断裂成各种短链的气态烃和

少量液态烃

获得短链不饱和烃

3.

高炉煤气水煤气天然气

液化

石油气

焦炉气裂解气

主要成分CO、

CO2

H2、

CO

CH4

C3H8、

C4H10

H2、

CH4、

C2H4、

CO

C2H4、

C3H6、

C4H8、

CH4

【

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。

答案 C