资源综合利用

型：新授 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
【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：
C16H34 C8H18
C4H10 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 。
（3）高分子化合物的基本特征是相对分子质量巨大。高分子化合物有天然的，如 、 、 等，也有人工合成的，如 、 、 。人工合成的高分子由于在自然界中 速度很慢，会造成巨大的环境压力。
二、环境保护和绿色化学
在环境保护问题上，化学工作者面临的任务主要有以下三个方面：
（1） ：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。
（2） ：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资的回收利用。
（3） ：实施清洁生产——绿色化学。
绿色化学的核心是 。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是 ，这时原子利用率为100%。
【知能检测】
1.通常用衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是 （ ）
A.石油的年产量 B.乙烯的年产量
D.合成纤维的年产量 D.硫酸的年产量
2.下列说法不正确的是 （ ）
A.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体
B.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
C.天然气是气体，它不属于化石燃料
D.把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫干馏
3.下列说法中正确的是 （ ）
A.煤属于有机化合物[
B.在物质变化类型上，煤的干馏过程包含了物理变化和化学变化
C.石油只含碳、氢两种元素，是多种烃的混合物
D.煤的气化和液化属于煤的综合利用
4.酸雨的形成主要是由于 （ ）
A.森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境 B.含硫化石燃料的大量燃烧
C.大气中二氧化碳的含量增大 D.汽车排出大量尾气
5.石油加工的主要目的是 （ ）
A.将石油按其成分沸点的不同加以分离 B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离
C.得到碳原子数更多的烃 D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开
6.下列过程属于物理变化的是 （ ）
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.石油裂化 D.乙烯聚合
7.石油裂化的目的是 （ ）
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
8.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是 （ ）
A.直馏汽油 B.裂化汽油 C.酒精 D.苯
9.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段，下列各项中属于“绿色化学”的是 （ ）
A.回收处理废弃物 B.杜绝污染
C.禁食有毒物 D.制定整治污染规制度
10.甲、乙、丙三名同学设计了制取Cu(NO3)2的方案：（甲）铜与浓硝酸反应；（乙）铜与稀硝酸反应；（丙）铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。从绿色化学的角度评价实验方案的优劣
11.氯乙烯（CH2=CHCl）、苯乙烯（ ）分别发生反应生成聚氯乙烯和聚苯乙烯，试写出反应的化学方程式。
12.煤的干馏实验如图所示：
（1）指出煤干馏后得到的固体、液体和气体分别主要含有什么物质？（2）煤焦油经过分馏可以得到萘（ ），请写出萘的相对分子质量及完全燃烧后的产物；
（3）如何证明所得水层中含有氨？若用硫酸回收氨，计算得到的这种化肥中氮的含量；


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