人教版高中化学必修 化学2 第四章 第二节 资源综合利用 环境保护(第1课时)
从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
（４）石油的催化重整：
在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的 重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
（2）煤的气化：
将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 高温
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)
水 煤 气
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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
聚丙烯：
单体： CH2＝CHCH3
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在一定条件下使用催化剂并加热，把 相对分子质量大、沸点高的烃断裂为 理变化，催化裂 相对分子质量较小、沸点 燃料油、 采用比裂化更高的温度，使其中的 重整是化学变化。 润滑油
长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子 在加热和催化剂作用下，对直链 烷烃的结构进行重新调整，使其 转化成带支链的烷烃或环状烃。
江西省教育信息技术研究“十二五”规 划2012年度课题《基于网络的高中化学 课件库的建设与应用研究》 （课题编号：GDK-2012-G-72883）
主持人：桂耀荣
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新课标人教版高中化学课件系列
化学 必修2 第四章 化学与自然资源的开发利用 第二节 资源综合利用 环境保护
高温
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
液化天然 气公交车
天然气灶
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
俄天然气 管道通向 中国
德国天然气汽车
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
干馏：把固态混合物 (如煤、木材 )隔绝空气加强热使它 分解的过程叫做干馏。 蒸馏与分馏同属物理变化，干馏过程往往发生复杂的物 理、化学变化。
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
C16H34
C8H18
催化剂 加热、加压 催化剂
C8H18+C8H16 C4H10+ C4H8
加热、加压
你了解裂化汽油吗？
裂化的目的：
提高轻质液体燃料的产量。
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
思维拓展 什么叫裂化汽油和直馏汽油？怎样鉴别它们？
答案 通过分馏得到的汽油叫直馏汽油，直馏汽油中没
获得洁净的燃料和 多种化工原料——
物尽其用，保护环境
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
2、煤的综合利用
（1）煤的干馏 ①煤的干馏原理： 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。 ②煤的干馏实验装置图
实验装置1
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C４H１０
加热、加压 催化剂 加热、加压
CH４+ C３H６
C４H１０
C２H４+ C２H６
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
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
催化剂 C16H34 C8H18 + C8H16 加热、加压 辛烷 十六烷 辛烯
从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
（3）煤的液化：
在一定条件下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
煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为CO和H2，再在催化剂作用下 合成甲醇 高温
间接液化
如： C(s) + H2O
CO+2H2
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CO(g) + H2(g)
CH3OH
4、聚乙烯与高分子化合物
（1）聚乙烯的生成 CH2 =CH2+ CH2 =CH2+ CH2 =CH2 + ……
催化剂
nCH2=CH2
（2）高分子化合物及其特征 相对分子质量很大,是混合物,无固定 的熔沸点。
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[ CH2—CH2 ]n 催化剂 [ CH2—CH2 ]n 聚乙烯
实验装置2
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
将煤隔绝空气加强热使之分解的过程， 叫做煤的干馏。 煤干馏的产物有哪些？
焦炉煤气、煤焦油、焦炭
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
表4-2 煤干馏的主要产品和用途
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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
(3)高分子化合物中的几个化学用语(以聚乙烯为例) ①单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如
CH2==CH2
。
②链节：高分子化合物中的最小重复单元，如
—CH2—CH2—
。
③聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的 n。
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
（１）石油的分馏：
利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物 分离成较简单和更有用的混合物的过程。
石油的常压蒸馏产品： 石油气C4以下 汽油C5－C8 轻质油 煤油C11－C16 柴油C15－C18 重油C20以上 重油的减压蒸馏产品：
以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
四、合成材料
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 。
。
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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
有不饱和烃。通过裂化得到的汽油叫裂化汽油，裂化汽 油中含有不饱和烃。鉴别它们可以使用溴水，能使溴水 褪色的为裂化汽油，不能使溴水褪色的为直馏汽油。
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
（３）石油的裂解（深度的裂化）
用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂 成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态， 获取有机化工原料，如乙烯等 催化剂
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
催化剂 C8H18 C4H10 + C4H8 加热、加压 辛烷 丁烷 丁烯 催化剂 C4H10 CH4 + C3H6 加热、加压 丁烷 甲烷 丙烯 催化剂 C4H10 C2H6 + C2H4 加热、加压 乙烷 乙烯 丁烷
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
二、石油的综合利用
主要是碳、氢元素 1、石油的组成元素: 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）
2、石油的炼制(除水脱盐后)
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乙烯、丙烯、丁 二烯等（有机化 工的原料）
苯的同系物及其 它芳香烃
燃料油、 润滑油
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
三、天然气的综合利用
阅读教材P96资料卡片—甲烷水合物。 用途： （1）化石燃料 （2）化工原料：合成氨、生产甲 醇、合成多个碳原子的有机化合物 （3）可燃冰 催化剂 CH4· nH2O CH4＋H2O CO ＋3H2
从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
1、煤的组成 煤 的 组 成
无机物(少量) 无机盐等 污 染 环 境
有机物
H、O、N、S 等元素 —少量 C 元素—大量
COx、NOx、 SO2 烟尘
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
煤直接作燃料——利用率低并污染环境 煤 的 综 合 利 用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化
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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
加聚反应
聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互 相结合成相对分子质量大的高分子的反应。 此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反 应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。
塑料、合成橡胶、合成纤维
综合利用的意义：物尽其用、保护资源，
创造出更多产品
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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
结合P96 图—46 思考： 石油分 馏的产 品有哪 些及其 用途？
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
人教版高中化学必修2第四章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用 环境保护教案(1)
第二节 化学与资源综合利用、环境保护学习目标1．了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。
2．掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。
3．掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。
4．了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
5．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点：本节教学重点：煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用，环境污染及其治理、绿色化学的含义。
本节教学难点：石油裂化的原理课时安排：两课时教学过程：前言：工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源。
在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。
处理不当就会污染环境。
气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。
【新课】第一课时 煤、石油和天然气的综合利用迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。
如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。
一、煤的组成及其综合利用1． 煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
主要含C 元素，还含有少量的H 、O 、N 、S 等元素。
2．煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，获得洁净的燃料和多种化工原料。
（1）煤的干馏煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。
煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。
煤的干馏实验装置如图：煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高（2）煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：C (s)+H 2O(g) −−→−高温 CO(g)+H 2(g)这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。
人教版高一化学必修2 4.2 资源综合利用环境保护优质课件PPT
作为化工原料： 可获得多种重要的化工原料，达到物尽其用的效果。
二、石油及其综合利用
（一）石油的组成
组成元素 主要含 C、H 元素（占比97% ~ 98%）
石油
宏观组成 成分状态
催化剂
C4H10 加热、加压 C2H6+C2H4
丁烷
乙烷 乙烯
催化 ①原理：在加热和催化剂作用下，通过结构重新调整，使
重整
链状烃转化为环状烃
②目的：获得苯或甲苯等芳香烃
【思考与交流2】
什么是直馏汽油？什么是裂化汽油？如何鉴别它们？
石油经分馏得到的汽油是直馏汽油； 重油经裂化得到的汽油是裂化汽油。
①溴水 ②KMnO4溶液
多种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
（一般石油不含烯烃）
固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时 在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
石油是混合物，如何进行分离
（二）石油的综合利用
结合课本P96~97石油的综合利用内容，思考下列问题： 1.石油综合利用有哪些途径？ 2.石油分馏的原理是什么？ 3.石油分馏后馏分有哪些，每一种馏分 是纯净物还是混合物?
研究性学习作业：
结合本节课知识，查阅相关资料，请以 “资源的开发利用和人类可持续发展”为题目 写一篇小论文。
•
我们很容易遭遇逆境，也很容易被一次次的失败打垮。但是人生不容许我们停留在失败的瞬间，如果不前进，不会自我激励的话，就注定只能被这个世界抛弃。自我激励能力是人自我调节系统
中重要的组成部分，主要表现在对于在压力或者困境中，个体自我安慰、自我积极暗示、自我调节的能力，在个体克服困难、顶住压力、勇对挑战等情况下，都发挥着关键性的作用。具备自我
人教版高中化学必修2第四章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用 环境保护教案
第2节资源综合利用 环境保护（第1课时）知识与技能1、知道化石燃料是重要的自然资源。
2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。
3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。
过程与方法1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。
2、课堂中，通过观看放录像，了解化石燃料的存在和利用。
3、自主学习，培养学生自学能力。
4、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。
情感态度与价值观1、培养学生对社会的关注意识；2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。
教学重点化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。
教学难点化石燃料的综合利用教学过程一. 煤、石油、天然气的综合利用：从煤、石油、天然气获得基本化工原料。
1. 煤的综合利用：(1)煤的成分：煤是又有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
其组成以碳元素为主，还含有H 、O 、N 、S 等元素。
(2)煤的综合利用途径：通过煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料。
， ①煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫做没得干馏，也叫煤的焦化。
气体：焦炉气：H 2、CH 4、C 2H 4、CO （燃料、化工原料）：氨、铵盐 （化肥）液体 粗 苯 ：苯、甲苯、二甲苯 （炸药、染料、合成材料）煤干馏的主要产品 酚类、奈 （染料、农药、合成材料）沥青 （筑路材料、制碳素电极）固体 ：焦炭 （冶金、合成氨造气、电石、燃料）②煤的气化：将煤转化为可燃性气体 过程。
（主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等） 主要反应： C(s) ＋ H 2O(g) CO(g) ＋ H 2(g)水煤气直接液化：煤 + H 2 液体燃料高温③煤的液化催化剂间接液化：煤H2＋CO 甲醇（CH3OH）2.天然气的综合利用（1）气体燃料的优点：气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。
【推荐】人教版高中化学必修二 4.2资源综合利用 环境保护第1课时(教案1)
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
课题：第二节资源综合利用与环境保护授课班级课时知识与技能1、知道化石燃料是重要的自然资源2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力2、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会物质检验的一般方法情感态度价值观1、培养学生对社会的关注意识2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献重点化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义难点化石燃料的综合利用知识结构与板书设计第二节资源综合利用与环境保护一、煤、石油和天然气的综合利用1、煤的综合利用（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。
（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。
产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。
煤的汽化：C（s）+H2O （g）CO（g）+H2（g）2、天然气（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。
2013人教版必修二4.2《化学与资源综合利用、环境保护》ppt课件1
比较分馏、蒸馏、干馏
蒸馏
操作 过程
原理
目的
干馏 加热和冷 加热和冷 隔绝空气加强热 凝 凝 物理变化 物理变化 复杂的物理变化和 化学变化 分离 精炼 加工煤
分馏
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 石油的主要成分：
碳、氢含量为97%--98%
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） 2、石油的炼制(除水脱盐后)
原料
原油
产品及用途
利用加热和冷凝，把石油分成 不同沸点范围的产物。 在一定条件下加热，把相对分子质量 大、沸点高的烃断裂为相对分子质量 较小、沸点较低的烃。
原油
石油气，汽油，煤油， 柴油，石蜡油、润滑 油、重油。 轻质液体燃料 （裂化汽油）
裂化
重油
在一定条件下使用催化剂并加热，把 催化裂化 相对分子质量大、沸点高的烃断裂为 相对分子质量较小、沸点较低的烃。 采用比裂化更高的温度，使其中 的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小 分子
重油
轻质液体燃料 （裂化汽油）
乙烯、丙烯、丁 二烯等（有机化 工的原料）
裂解
直链烷 烃 石油气
中海油渤海石油平台
三、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。
• 迄今为止，煤、石油、天然气仍是 人类使用的主要能源，同时它们也 是重要的化工原料。如何实现化石 燃料的综合利用，提战。
1994年中美三大能源产量与消费量比较表
能源
化学必修Ⅱ人教新课标4-2资源综合利用环境保护课件(82张)
或nCH2===CH2―→ CH2—CH2
乙烯
聚乙烯
像这样一类合成高分子化合物(高聚物)的化学反应称 为加成聚合反应，简称加聚反应。
小结：(1)加聚反应是加成反应中的一种情况，发生加 聚反应的物质必须有一定的不饱和性。
(2)学习与应用加聚反应，要了解高分子化合物、低分 子化合物、高聚物、单体、链节、聚合度(用n表示)等的含 义和相互关系。
(3)在一个加聚反应中，有的单体是一种，也有的单体 是两种甚至是更多种；有的单体分子只含一个不饱和键， 也有的单体分子含两个或多个不饱和键。例如：
nCH2===CH2＋nCH2===CH— CH=== CH2 ―→ CH2—CH2—CH2—CH===CH—CH2
3．高分子化合物中的几个化学用语(以合成聚乙烯为 例)
(1)单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如 ________。
(2)链节：高分子化合物中的最小重复单元，如 ________。
(3)聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的 n。
答案： 一、1.(1)有机物 无机物 碳 氢、氧、氮、硫 (2)煤的干馏 煤的气化 煤的液化 ①隔绝空气加强热 化学变化 ②有机物 可燃性气 体 C(s)＋H2O(g)―高―温→CO(g)＋H2(g) ③液体燃料 化学变化 把煤变成清洁能源 提高煤 的燃烧效率
第1课时 煤、石油和天然气的综合利用
三维目标
知识与技 1.了解我国煤、石油、天然气工业的发展现状。
能
2.掌握煤、石油的组成，了解煤和石油的综合利用。
过程与方 法
1.通过学习聚乙烯，认识聚合反应、高分子化合物并了解 高分子材料在生活等领域中的应用。 2.通过图表、数据等有关资料了解资源综合利用的意义。
人教化学必修2第4章第二节 资源综合利用 环境保护(共15张PPT)
原子利用率 100%
绿色化学示意图
原子利用率=期望产物的总质量与生成物总质量的比
原子利用率=25.4% 原子利用率=100%
保护环境 倡导绿色化学 要从我做起 需要大家共同努力
白色污染 废弃塑料制品
影响土壤，导致农作物减产； 混入生活垃圾中难处理回收；
赤潮和水华 废水中含N、P 使水体富营养化，导致水质恶化 的营养物质
阅读教材P100~101思考： 生态环境破坏
1、环境问题的含义 环境污染
2、环境保护工作者当前的任务： （1）对环境情况的监测
废气（化学燃料燃烧及工厂废气）
1、绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是
指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的
负作用，下列化学反应符合绿色化学概念的是：( )
A. 制CuSO4: Cu+2H2SO4(浓)====CuSO4+SO2↑+2H2O B. 制CuSO4: 2Cu+O2====2CuO
CuO+H2SO4(稀)====CuSO4+H2O C. 制Cu(NO3)2: 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O D. 制Cu(NO3)2: Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3、由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤 为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，国 家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”，其原理之一是先将 煤与水蒸气制得水煤气（CO和H2），再催化合成甲醇或烃类等 液态能源。 （1）用CO和H2合成甲醇的化学方程式：______________ _______________________________________________。 （2）用CO和H2合成烃（CnHm）的化学方程式是：_______ ________________________________________________。 （3）气化和液化的优点是_________________________。