第二节 资源综合利用 环境保护(知识点归纳及典例解析)

[目标导航] 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。

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

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：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：

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．高分子化合物聚乙烯2—CH2)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“—CH2—CH2—”，二者组成相同，结构不同。

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%。

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

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

归纳总结

1．“三馏”比较

3.

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答案 D

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，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。

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

归纳总结六大环境问题

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

答案 A

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%。