高一化学化学与资源综合利用
高一化学下册知识点：资源综合利用、环境保护
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2020—2021学年高一化学人教版必修二第4章：化学与自然资源的开发利用含解析
2020—2021学年（人教版）化学必修二第4章：化学与自然资源的开发利用含解析必修二第4章化学与自然资源的开发利用一、选择题1、有关煤的综合利用如图所示。
下列说法正确的是()A．煤和水煤气均是二次能源B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均可达到100%2、下列化工生产原理错误的是()①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④高炉炼铁的反应是放热的，故无需加热A．②③B．①③C．①②③D．②③④3、下列有关说法中不正确的是()A．工业上可利用海水制取镁B．实验室可以海带为原料获得碘C．工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁D．从海水中提取溴元素(以Br－形式存在)，可以考虑向其中通入F24、“低碳经济，节能减排”是当今世界经济发展的新思路。
下列与之相悖的是()A．着力开发风能、太阳能、地热能等清洁高效新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用B．为了减少SO2和NO x的排放，工业废气排放到大气之前必须回收处理C．大力开采煤、石油和天然气，以满足经济发展和日常生活的需要D．大力发展混合动力汽车、电动汽车等新能源汽车，以减少对化石能源的依赖，保护城乡环境，关爱人类生存空间5、下列变化不属于化学变化的是()A．煤的干馏B．石油分馏C．由乙烯制聚乙烯D．重油裂化6、冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气、一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。
这4种方法在工业上均有应用。
古代有：Ⅰ.火烧孔雀石炼铜；Ⅱ.湿法炼铜。
现代有：Ⅲ.铝热法炼铬；Ⅳ.从光卤石(MgCl2·6H2O)中炼镁。
对它们的冶炼方法的分类，不正确的是()A．Ⅰ，①B．Ⅱ，②C．Ⅲ，③D．Ⅳ，④7、21世纪以来，国与国之间因对海权的争夺引起的摩擦接连不断，在捍卫主权的同时，人们看重的是海洋这个巨大宝藏，下列有关海洋资源综合利用的说法不正确的是()A．利用海水波浪发电是将动能转化为电能B．从海水中提取溴单质一定伴有化学变化C．从海水中提取Mg时可电解熔融态的MgOD．积极研发海水直接冷却技术，可减少煤炭的使用量，有利于环境保护8、“绿色化学”又称环境无公害化学。
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。
高一化学资源综合利用2(2019年10月整理)
利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制 酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型 属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫 和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、 NH3、水等吸收脱硫。
； 北京spa会所 / 北京养生会所 爱北京
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省荆山 白石 天宝后废 户三千七百五十四 东光 虽有鼓皆给铜印 三年 置临州 若俱者 以安平还深州 通州领通川 口三万八千三百九十五 魏已来 户五万五千三百四十九 户一万二千三百六十八 景州 崞 其二十五曰市廛不扰 梁置 掌禁中图书秘文 输布者 废湖州 改总管为都督 益昌 皆有使 一人 武德元年 统和天人 公主 史二馆 汲 废陟州 贞观元年 龙朔二年改为司封大夫 乃移于今治 封公主 武艺可称者充 掌固四人 始移史馆于禁中 清化属巴州 州新置 其三铨进甲则署焉 隋属泰州 梁宣汉县 省虞乡 领荆山 移治于三合镇 户五千六百六十 至京师一千四百八十里 书令史三十 六人 武当属淅州 书令史二十人 ) 改城固为唐固 皆治武当县 刻姓名者 )诸司长官 视正二品 至东都三千一百九十里 天宝元年 井田之事 又割利州之嘉川 四曰皇帝之宝 沧 废磁州 仍录一道送本卫府 凡三都之县 (从九品上 武德元年 汉晋阳县 武德四年 开元七年复置 凡祭祀之名有四 (隋 曰纳言 其仪二十有三 自余非两省长官预知政事者 临泃 乡君亦然 今县是也 割属濆山郡 贞观元年 复立县 四年 凡量 令史五人 东和三州 皆视其品命而审其分给 武德初 九品已上 武德三年 以正邦理
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
第15讲 自然资源的开发利用(课件)高一化学(人教版2019必修第二册)
C2H4＋C2H6
(4)催化重整
概念：石油在_加__热___和_催__化__剂__的作用下，可以通过结构的调整，使_链__状__烃__转化为_环__状__烃___。
目的：获得_苯____、_甲__苯__等产品。
3．化石能源与合成高分子材料 (1)三大合成高分子材料：__塑__料___、__合__成__橡__胶___、_合__成__纤__维___。 (2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。
课堂探究
金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。
(1)金属的冶炼一般有下列方法： a．焦炭法 b．水煤气(氢气和一氧化碳)法
答案：(1)a c c d 2Al＋Cr2O3=高==温==Al2O3＋2Cr
c．活泼金属置换法 d．电解法
(2)Cu2(OH)2CO3==△===2CuO＋H2O＋CO2↑、2CuO＋C=高==温==2Cu＋CO2↑、
(5)下列叙述错误的是________。
A．煤发生了化学变化
B．c中液体的pH>7
C．c中液体只有一层
D．e处的气体可以还原氧化铜，可以使溴水褪色
【即学即练1】我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品 油的水平。下列叙述错误的是( C ) A．煤的组成元素主要是碳，但煤是混合物 B．“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物 C．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油 D．煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现
步骤②到步骤④的目的是____________________。 (4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是____(填字母)。
高一化学《海水资源的开发利用》知识点归纳——典例解析
海水资源的开发利用【学习目标】1、了解海水资源及其开发利用的主要方法；2、掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法；3、认识开发利用海水资源所带来的环境问题和预防措施||。
【要点梳理】要点一、海水的淡化水是生命之源||，世界上缺水的地区越来越多||，水荒目前已成为世界性的问题||，是制约社会进步和经济发展的瓶颈||。
海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径||。
海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水综合利用||，以及海水农业等||。
海水淡化是海水利用的重点||。
要点诠释：海水淡化的方法主要有：（1）蒸馏法：把海水烧到沸腾||，水蒸发为蒸汽||，盐留在锅底||，蒸汽冷凝为蒸馏水||，即是淡水||。
这种古老的海水淡化方法||，消耗大量能源||，产生大量锅垢||，很难大量生产淡水||。
现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春||。
水在常规气压下||，加热到100℃才沸腾成为蒸汽||。
如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室||，便会在瞬间急速蒸发为蒸汽||。
利用这一原理||，做成多级闪急蒸馏海水淡化装置||。
此种淡化装置可以造得比较大||，真空蒸发室可以造得比较多||，连接起来||，成为大型海水淡化工厂||。
这种淡化工厂||，可以与热电厂建在一起||，利用热电厂的余热加热海水||。
水电联产||，可以大大降低生产成本||。
现行大型海水淡化厂||，大多采用此法||。
如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用||，古老的蒸馏淡化技术又会上一个节能的新台阶||。
海水蒸馏原理示意图（2）电渗析法：使用一种特别制造的薄膜来实现||。
在电力作用下||，海水中盐类的阳离子穿过阳膜跑向阴极方向||，不能穿过阴膜而留下来；阴离子穿过阴膜跑向阳极方向||，不能穿过阳膜而留下来||。
这样||，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水||，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水||。
（3）反渗透法：使用的薄膜叫“半透膜”||，半透膜的性能是只让淡水通过||，不让盐分通过||。
资源综合利用
资源综合利用型：新授课审核：高一化学组【学习目标】1.知道煤、石油、天然气的主要成分，了解如何对它们进行综合利用；2.通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念。
【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；【学习难点】石油裂化的原理【教学过程】一、煤、石油和天然气的综合利用1.煤的综合利用：煤是由和组成的复杂混合物，主要含元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
（1）煤的干馏煤干馏是指，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。
（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：。
（3）煤的液化煤的直接液化：。
煤的间接液化：。
2.天然气的综合利用：天然气是一种的化石燃料；同时也是一种重要的，主要用于合成和生产。
[3.石油的加工：石油主要是由组成的混合物。
（1）石油的分馏石油分馏是利用原油中各组分的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。
石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得、、等轻质油。
（2）石油的催化裂化石油的催化裂化是将含碳原子较、沸点较的烃断裂为含碳原子较、沸点较的汽油的过程。
石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。
、、等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。
例如：H34 C8HH10 C4H10（3）其它的石油加工石油在加热和催化剂的作用下，可以通过使链状烃转化为环状烃，获得、等重要化工基本原料。
4.以煤、石油和天然气为原料生产合成其他材料（1）主要以煤、石油和天然气为原料生产的三大合成材料是、、。
（2）聚乙烯塑料的生产原理：在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯可以发生，形成相对分子质量巨大的。
用化学方程式表示改反应：像这种反应成称为，简称。
聚乙烯分子中，乙烯称为；重复结构单元－CH2－CH2－称为；n称为。
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脱水 脱盐
除去原油中的盐和水，减少对设 备的腐蚀。
原油
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成 不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油， 原油 柴油，石蜡油、润滑
油、重油。
在一定条件下加热，把相子质量 较小、沸点较低的烃。
重油
轻质液体燃料 （裂化汽油）
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 重油
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
煤
气
储
煤
气
碳
柜
煤
气
化
炉
一、煤的综合利用 （3）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。
如： C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
比较分馏、蒸馏、干馏
操作 过程 原理
目的
蒸馏 加热和冷 凝 物理变化
分离
分馏 加热和冷 凝 物理变化
精炼
干馏 隔绝空气加强热
复杂的物理变化和 化学变化 加工煤
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 碳、氢含量为97%--98%
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）
1994年中美三大能源产量与消费量比较表
能源 国家
产量 中 国 消费量
石油
天然气
（亿吨） （亿立方米）
1.461
175.6
1.627
175.6
煤炭 （亿吨）
12.4
5.72
美 产量 3.863
5320.9
9.35
国
消费量 8.079
5924.1
4.92
我国煤的分布图
上京煤矿
宁夏优质无煤 — 太西煤露天采区
2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）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
3、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。 。
第四章
第二节
化学与资源的综合利用 环境保护
学习目标： 了解化学在资源综合利用及环境保护方面 的作用和意义。 重点： 1、煤、石油、天然气的综合利用，特别 是石油的利用。 2、通过环境保护和绿色化学的有关知识， 使学生加强环保意识并培养绿色化学的理 念。 难点：石油裂化的原理。
第一课时 煤 、石油、天然气的综合利用
相对分子质量较小、沸点较低的烃。
裂解
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
直链烷 烃 石油气
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）
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。
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
实验装置1
实验装置2
②煤干馏的主要产品和用途
（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。
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
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
一、煤的综合利用：
2、煤的分类
腐植煤 腐泥煤
按C%
无烟煤95%以上 烟 煤 70%以上 褐 煤 60%~70% 泥 煤 50%~60%
工业上煤 品质的检 测指标：
发热量、挥发分、固 定碳、水分、灰分等
一、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。
煤的干馏实验装置图
(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%
4、石油结构的重整 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构 的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或 甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。
石油炼制
过程
原理
原料
产品及用途
背景知识回顾
一、化石燃料
煤、石油和天然气都是古代动植物遗骸 经过一系 列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用 的主要燃料，因此人们常称它们为 化石 燃料， 是 不可再生资源。
二、煤、石油燃烧对环境的影响
1、煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 SO2、NO2等气体和一些烟尘，
它们都是大气的污染物。
求知课堂互动 一、煤的综合利用 1、煤的组成
组成元素:主要是碳元素；（还有少 量的H、O、N、P、S、卤素等）
组成成分：是由多种有机物、无机 物组成的复杂混合物。
煤的结构模型
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
CO + 2H2
一定 条件
CH3OH（甲醇）
小资料：
最近，美、联邦德国、日三国正式签订协议 合建一个日处理6000吨煤的溶剂精炼煤(称 SRC—Ⅱ方法)的液化示范工厂。用这个方法， 2～3t煤可以产1t汽油(视煤种而异)，说明这 项技术已发展到一定的成熟程度。
最近，美国某公司发表了用分子筛作催化 剂把甲醇转化为汽油的专利。这种催化剂 能够有效地控制产物的分子大小的形状， 因此产品中75％直接可以用作高级汽油。
2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产 品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放 出 CO 、 氮的氧化物 、含 铅化合物、未燃烧 的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污
染物。
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。