高一化学-必修2-第四章第二节资源综合利用-环境保护
人教版高一化学必修2第4章第二节 资源综合利用、环境保护(共17张PPT)
3.综合利用
b、煤的气化:
高温
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) (水煤气)
c、煤的液化 直接液化： 煤 + H2
液体燃料
间接液化：
煤 气化
液化
CO + 2H2 催化剂 CH3OH（甲醇）
二、天然气
1.成分: CH4
2.综合利用
①化石燃料:
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
②化工原料: CH4 高温 C+2H2
3.综合利用 a、煤的干馏: 将煤隔绝空气加强热使其分解
出炉煤气
冷却
焦炉气(H2、CH4、C2H4、CO) 粗氨水(氨、铵盐)
煤 强热
粗苯 (苯、甲苯、二甲苯) 分馏 苯、甲苯、二甲苯
煤焦油
酚类、萘
沥青
焦炭(C)
【思考与交流】 1. 煤为什么要进行干馏？
可以得到洁净的燃料和许多化工原料。
2. 为什么煤的干馏要隔绝空气？ 煤在高温下与空气中的O2易发生化学反应。
相对分子质量较小，沸点较低的烃。
目的：提高轻质油的产量， 特别是提高汽油的产量。
原理：
C16H34
催化剂 加热、加压
C8H18 +
C8H16 裂化汽油
十六烷
辛烷 辛烯
（也可能有其它断裂方式）
③裂解:高温下长链烃断裂为气态短链烃
目的：获得短链不饱和烃(乙烯、丙烯、丁二烯)
催化剂
原理： C8H18 加热、加压 C4H10+C4H8
高温高压
N2 + 3H2 催化剂 2NH3
CO + 2H2 催化剂CH3OH
化学人教版高一必修2素材：教材习题点拨_第四章第二节_资源综合利用_环境保护
教材习题点拨教材问题【思考与交流1】1．你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。
2．目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。
3．根据碳循环示意图(图410)，举出一些化学反应实例，说明循环过程中碳及其化合物之间的转化，讨论这些过程对人类生存、发展的意义和作用。
答案：1．合成材料的生产和使用与环境保护、协调发展是一个社会问题，很多具体问题就现实地摆在我们面前。
正方观点举例：(1)生产和使用合成材料可以更加合理地开发和利用自然资源；(2)生产和使用合成材料可以使利用太阳能变得方便、经济和实用；(3)用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。
反方观点举例：(1)生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。
(2)废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，从经济上考虑根本不合算。
(3)天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。
2．回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。
废塑料⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧ 物理方法⎩⎨⎧熔融再生⎩⎪⎨⎪⎧ 简单再生复合再生改性再生化学方法⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫高温裂解催化裂解加氢裂解溶剂法超临界流体法⎩⎪⎨⎪⎧ 制取化工原料制取燃料油(气)热能再生⎩⎪⎨⎪⎧ 燃料化：垃圾固型燃料高炉喷吹、水泥回转窑喷吹发酵法⎩⎪⎨⎪⎧ 氧化发酵热解发酵3．(1)n CO 2＋n H 2O ――→太阳光叶绿体(CH 2O)n ＋n O 2 光合作用产生的糖类化合物是生物所利用的重要能源，这一过程也是碳循环的重要环节。
第四章第二节资源综合利用环境保护人教版高一年级化学必修二课件(共51页ppt)
聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）
CH3 [ CH2－C ]n 单体：
COOCH3
CH2=C COOCH3 CH3
透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多种有机溶剂，可用 来制造飞机、汽车玻璃，光学仪器和许多日常生活用品。
合成橡胶
天然橡胶（主要成分是聚异戊二烯） CH2 C CH CH2 n
CH3
催化剂 加热、加压
C8H18+C8H16 C4H10+ C4H8
CH4+ C3H6 C2H4+ C2H2
思考：1.怎么鉴别直馏汽油和裂化汽油
来源
主要成分
直馏汽油 原油直接分馏
C5-C11的烷烃
裂化汽油 重油催化裂化 C5-C11的烷烃和烯烃
能否使溴水、 酸性高锰酸钾
褪色 不能
能
2.比较三馏（蒸馏、分馏、干馏）的异同
700-1000℃）
基本化工原料
催化 在加热和催化剂作用下， 重整 通过结构的重新调整使链
状烃转化为环状烃的过程
苯的同系物及其他芳香烃等
在烃分子里，含碳原子 数越少的沸点越低，含 碳原子数越多的沸点越 高。 给石油加热时，低沸点 的烃先气化，经过冷凝 先分离出来 继续加热和冷凝，可把 石油分成不同沸点范围 的蒸馏产物。这一操作 过程叫做分馏。 分馏出来的各种成分叫 馏分（仍是混合物）
白色污染是指难降解的塑料垃圾污染环境的现象。是指生活中各类塑料 制品使用后随意丢弃，难于降解处理，导致环境破坏，严重污染的现象。 治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收两方面进行。从长久来看， 逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染” 的问题。
塑料的分类回收
环境保护与绿色化学
资源综合利用环境保护(第二课时)说课稿
资源综合利用环境保护（第二课时）说课稿各位专家、评委，老师们、同学们，大家好！我模拟授课的内容选自普通高2第四章第二节《资源综合利用环境保护》的第二课时。
本章主题是“化学与可持续发展”，本课题是必修模块的结尾，在中学化学环境教育体系中具有承前启后的作用。
从课程论的角度看，本节内容属于“社会问题中心”的课程形态，强调“从生活走向化学，从化学走向社会”，即创设学生熟悉的课题和情境，围绕学生和社会需要的生活题材来组织教材，它不强调严密的逻辑结构，而侧重于实用和价值重构。
依据课程标准和“社会问题中心”课程形态特点，将教学重点定位于增强环保意识，树立绿色化学的发展观念；学会运用辩证的、批判的观点审视环境保护问题。
考虑到本节内容特点、学生特点、教学条件等诸多因素，创设了“绿色”的主题情境，从绿色奥运引出学习主题，在此基础上，将绿色主题引导至“绿色化学”这一教学难点。
最后升华至“绿色”意识。
以绿色为主线，使教学情境和教学内容层层递进，散而不乱。
在本节的教学设计中，前半部分依据建构主义“随机进入”的学习模式，课前享学习成果。
后半部分全班共同学习关于绿色化学的相关内容.课后，要求学生结合课前与课上的学习心得，拟写“天津市民‘绿色行动’倡议书”，巩固初步树立的“绿色”意识和运用已学知识思考、解决环境问题的能力。
我模拟授课的内容是从情境2引出的学习主题——水华,下面我重点说明这部分的教学设计首先通过展示太湖的相关视频,引出学习主题；再用新闻视频联系当前社会生活事件，在观看新闻视频的基础上，随即安排学生活动，根据“水样DO值的检测方法”利用化学理论知识处理实验数据，作出水质评价，尝试找出无锡蓝藻事件的污染原因；进而引导学生认识本情境下的核心问题-------水华的预防与治理,在此，全班共享学习小组关于“洗涤剂的使用与销售情况”的调查成果，结合洗涤剂的去污原理,讨论无磷洗涤剂的使用对水体富营养化的预防作用；另一方面，通过阅读《变废为宝蓝藻产沼气发电》的新闻报道，引导学生认识“变废为宝”的新型治污方式，体会化学对环境保护的意义。
人教版高一化学必修二课件：4.2资源综合利用 环境保护
（2）煤的气化
高温
C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)
水煤气
煤的气化是___化___学__变___化_______的过程。
（3）煤的液化
煤 煤可也可___以_直___接间_____液接____化液_____化_，__使__，煤与先转H2化作为用_生_C_成O__液__和体_燃__H料_2_；_ ，再在催化剂作 用下生成___甲__醇_____。
4.绿色化学核心是 _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___。 5.“原子经济” 按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物 的原子_全__部____转化为_期__望___的__最__终__产___物_，这时原子的利用率 为______1_0_0__%______。
1.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的
标志是（ B ）
A.石油的年产量 B.乙烯的年产量 C.合成纤维的年产量 D.硫酸的年产量
2.下列过程属于物理变化的是（ B ）
A.煤的干馏 C.石油裂化
B.石油分馏 D.乙烯聚合
3.（双选）石油裂化的目的是（ AD）
A.使长链烃分子断裂为短链烃分子 B.除去石油中的杂质 C.使直链烃转化为芳香烃 D.提高汽油的产量和质量
场景记忆法小妙招
超级记忆法--身 体法
1. 头--神经系统 2. 眼睛--循环系统 3. 鼻子--呼吸系统 4. 嘴巴--内分泌系统 5. 手--运动系统 6. 胸口--消化系统 7. 肚子--泌尿系统 8. 腿--生殖系统
人教版高一化学必修2第4章第二节 资源综合利用 环境保护(共24张PPT)
(1)A的式量为 58 ，结构简式为 CH3CH2CH2CH3 . (2)B可能是甲烷或乙烷,C可能是 丙烯或乙烯.
(3)如果将1moL B完全燃烧需要 2moL 氧气，则C 就
是丙烯 。该烯烃发生加聚反应的化学方程式
催化剂
为 nCH2=CHCH3
[ CH2 CH ]n
。
CH3
5．聚苯乙烯的结构为
利
目的：获得乙烯、丙烯等短链烃
用 催化重整: 在加热和催化剂作用下，可以通过结构的重
新调整，使链状烃转化为环状烃。如苯
裂化、裂解、催化重整是化学变化。
1．石油的分馏
分馏：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的方法
分馏：分馏要连续进行多次汽化和冷凝，分离出的 物质依然是混合物，只不过沸点范围不同。
蒸馏：蒸馏只进行一次汽化和冷凝，分离出的物质 一般较纯
第二节
资源综合利用 环境保护
一、煤、石油、天然气的综合利用
（一）煤的综合利用
1、煤的组成
煤 的 组
无机物(少量) C 元素—大量
成 有机物
污 染 环 境
H、O、N、S 等元素—少量
COx、NOx、 SO2 烟尘
2、煤的综合利用
煤 干馏：将 (也煤叫隔煤绝的空焦气化加。强煤热的使干之馏分属解于的化过学程变。化)
A.煤的气化和液化使煤变成清洁能源，同时
煤的燃烧效率等也得到提高
B. 石油分馏的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料
C. 天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料
目前主要用于合成氨和生产甲醇等
D. 煤的干馏主要目的是获得冶金工业需要的焦炭
3. 下列说法正确的是 CD
A.石油分馏获得的是含有烯烃的碳原子数较少的 混合物
人教版高中化学必修二4.2资源综合利用 环境保护
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作[精练精析]4.2资源综合利用环境保护（人教版必修2）【典例导悟】【典例1】煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。
下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是A CO、H2、N2B CO、CH4、H2C CO、CH4、CO2D CH4、H2、O2【规范解答】选B。
CO和H2为煤气的主要成分；CH4是天然气的主要成分，故选B。
【互动探究】（1）煤气化的化学方程式如何书写？（2）家用液化石油气的主要成分是什么？为什么冬天温度很低时，会出现气流不畅的情况？提示：（1）煤气化的化学方程式为：C（s）+H2O（g）CO(g)+H2(g)。
（2）液化石油气的主要成分是低级的烷烃，当冬天温度很低时，其中的丁烷等会变成液体，而使气流不畅。
【规律方法】煤的干馏、气化和液化，石油的裂化、裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。
煤的气化和液化的目的是把煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油的分馏目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油，石油的裂化与裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等化工基本原料。
【变式训练】1.（2010·徐州高一检测）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】选C。
A项煤的干馏和B项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，D项石油裂解属石油的综合利用，故选C。
2.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是（）A.图示实验中发生了化学变化B.实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等C.气体Z易燃，可以还原氧化铜D.液体Y是一种纯净物【解析】选D。
煤的干馏发生了化学变化，产物有粗氨水（使水溶液pH>7），粗苯（包括苯、甲苯、二甲苯）密度小于水的密度，在上层，煤焦油（包括苯、酚类、沥青等物质）为液体Y，焦炉气（包括H2、CH4、CO、C2H4）易燃，能还原CuO，故选D。
人教版高中化学必修二课件第四章第二节资源综合利用环境保护(共56张PPT)
②特点:属于物理变化,产物是单一组分的纯净物。
(3)分馏:
①原理:根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离。 ②特点:属于物理变化,产物是沸点相近的各组分组成的混合物。
2.化学“两裂”的比较:
名称 定 义 目 的
在一定条件下,把相对分子质量 裂化 大、沸点高的烃断裂为相对分子 质量小、沸点低的烃 在高温下,使具有长链分子的烃 裂解 断裂成各种短链的气态烃和少量 液态烃,属于深度裂化
点燃
③亚硫酸在空气中可氧化成硫酸:
2H2SO3+O2====2H2SO4。
(2)氮氧化物溶于水形成酸: 雷雨闪电时,大气中常有少量的二氧化氮产生。
①闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮:
N2+O22NO; ==== ②一氧化氮不稳定,在空气中氧化成二氧化氮: 2NO+O2====2NO2; ③二氧化氮和水作用生成硝酸: 3NO2+H2O==源头上减少和消除工业生产对环境 (1)核心:利用_________ 的污染。
100% 即反应物中的原子全部转化 (2)最高目标:原子利用率是_____, 为期望的最终产物。
【思考辨析】 1.判断正误: (1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。 () ×
石油
2.煤、石油和天然气的加工及利用:
空气 分解 焦炉气 煤焦油 可燃性气体
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
高温
燃料
合成氨
沸点
链状
3.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料: 塑料 、_________ 合成橡胶 、 (1)三大合成材料:三大合成材料是指_____ 合成纤维 其生产原料主要是煤、石油、天然气。 _________, (2)合成高分子的反应①——加聚反应:
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▪ 焦炉煤气、煤焦油、焦炭
煤干馏的主要产品和用途
煤的气化
• 在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气 （CO、H2）。
C（s）＋H2O（g）高温 CO（g）＋H2 (g)
煤的气化：
将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料 （电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。
聚丙烯： 单体：
CH2＝CHCH3
聚苯乙烯
单体： CH2＝CH
C6H5
聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）
单体：
CH2＝C COOCH3 CH3
酚醛塑料 单体：
苯酚、甲醛
聚四氟乙烯 单体：
CF2＝CF2
化而形成
而形成
组成１ 主要含Ｃ（少量Ｈ、Ｎ、Ｓ、Ｏ 主要含Ｃ、Ｈ（含少量Ｓ、Ｏ、Ｎ等）
等）
分类 混合物
混合物
性质 煤干馏后可得到焦炭、煤焦油和 粘稠液体、黑色或棕色，不溶于水，密
焦炉气。
度比水大，没有固定的熔点和沸点
我国煤的分布图
上京煤矿
宁夏优质无烟 煤 —太西煤露天 采区
煤的干馏
• 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫 做煤的干馏
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
煤的组成
无机物 Si 、Al、 Ca、 Fe
煤
污
的 组
H 、N、S、O等元素—
染 环
成 有机物
少量
境
C 元素—大量
COx NOx SO2 烟尘
煤和石油的形或、组成及主要性质
煤
石油
形成 古代植物遗体经过非常复杂变 古代 Nhomakorabea物遗体在地壳中经过复杂变化
中热值气
CO(g)+ 3H2
一定 条件
CH4(g) + H2O(l)
高热值气
2CO(g)+ O2
2CO2(g)；△H=-566KJ/mo
2H2(g)+ O2 CH4(g)+ 2O2
2H2O(l)；△H=-571KJ/mo CO2(g) + 2H2O(l)
△H=-890.3KJ/mol
宜昌煤制气厂 等离子体辅助煤汽化装置
(3)裂解: 深度的裂化。
裂解的目的： 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。
乙烯的产量是一个国家石化水平的标志
产量提高
25%
中海油渤海石油平台
天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是
一种重要的化工原料，作为化工原料，它主 要用于合成 氨和生产 甲醇 等。天然气化工 以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变 化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合 物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战 性的课题。
煤
气
储 气
煤 碳
柜
煤
气
化
炉
煤的液化
• 在一定条件下将煤转化为液体燃料——又 称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、 液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少 的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。
煤的液化： 将煤转化液体燃料的过程。
分为直接液化和间接液化。 直接液化:使煤和氢气作用生成液体燃料
间接液化：将煤先转化为CO和H2，再 在 催化剂作用下合成甲醇
如：
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
CO + 2H2
一定 条件
CH3OH（甲醇）
煤液化 装置 纳米级煤液化油
煤 液化烘干机
液化氣罐 煤氣灶
石油的综合利用
（1）石油的组成元素: 主要是碳、氢元素
石油的主要成分： 是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合 物。（还有水分、盐分等杂质）
合成材料的原料丰富、制造加工简单， 性能千变万化；
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大 合成材料；
黏合剂、涂料也属于合成材料。
ËÜ ÁÏ
塑料的主要成分是合成树脂，其中还添 加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性 的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些 热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加 工，多次使用；有些热固性塑料（电木）， 一旦加工成型就不会受热熔化。
1、原料： 石油、煤、天然气 。 2、合成材料基本特征：
相对分子质量很大，属于高分子化合物 。 3、合成材料的合成原理： 加聚、缩聚
。 例如：乙烯合成聚乙烯
丙烯合成聚丙烯
合成材料概况：
随着人类不断的文明和进步，人对天 然材料的利用已不能满足很多方面的需要， 于是就发生了一场材料的革命－－人工合 成材料；
胶
合成橡胶 特 聚硫橡胶
种
橡 胶
硅橡胶
思考与交流：
1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途 径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着 从环境保护和经济成本等方面作出评价。
2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑 料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料 和数据作为论据。
1、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通 过熔融再生重新作成多种有用的材料；二是采用热 裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化 工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。
ºÏ³ÉÏËά
棉花
天 然 纤
纤维 维
化 学 纤 维
羊毛
木材
草类 合成纤维：用石油、天然气等为原 料制成的单体，再经聚合制成的纤 维（如：“六大纶”、碳纤维、光 导纤维等）
人造纤维：用木材、草类的纤维经 化学加工制成。如黏胶纤维等
ºÏ³ÉÏð½ º
天然橡胶 通 丁苯橡胶
橡
用 橡
顺丁橡胶
胶 氯丁橡胶
柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米
珠海振戎公司已经 与伊朗方面签署协 议，同意在未来25 年向伊朗购买200亿 美元的液化天然气
亚洲最大的天 然气处理厂
阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图
德国天然气汽车
俄天然气 管道通向 中国
液化天然 气公交车
天然气灶
2.以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料
正方观点举例： 1、生产和使用合成材料可以更加合理的开发和利 用自然资源； 2、生产和使用合成材料可以使利用太阳能变的方 便、经济和实用； 3、用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有 利于生态环境的保护。
反方观点举例： 1、生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质， 超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步， 而是异化和倒退。 2、废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有 些材料的回收再生成本大大高于制造成本，经济 上考虑根本不合算。 3、天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自
（2）石油的炼制(除水脱盐后) 石油的分馏：
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。
石 油 分 馏 示 意 图
石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。 （2）裂化的原理： 石油的裂化是 在催化剂的作用下将含碳原子多的重
油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。 。