高一化学资源综合利用

原油
重油
重油
含直链 烷烃的 石油分 馏产品 (含石油 气)
溶剂 油、 主要 汽油、 产品 煤油、 柴油、 重油
抗震性能 润滑油、 好的汽油 乙烯、 丙 凡士林、 和甲烷、 烯、 1,3石蜡、 乙烷、丙 丁二烯 沥青、 烷、丁烷、 等 煤焦油 乙烯、丙 烯等
2.直馏汽油和裂化汽油的区别 主要化学成 获得方法 分 一般是 C5～ 原油直接 C11 的烷烃及 分馏， 物理 少量的芳香 变化 烃等， 性质稳 定 含有 C5～C11 重油裂化， 的烷烃和烯 化学变化 烃， 性质活泼 鉴别方 法 能使溴 的四氯 化碳溶 液褪色 的是裂 化汽油
即时巩固 1 近期我国冀东渤海湾发现储 量达 10 亿吨的大型油田。下列关于石油的说 法正确的是( ) A．石油属于可再生矿物能源 B．石油主要含有碳、氢两种元素 C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分均是纯净物
解析
石油、煤均属于化石燃料，是不可
再生矿物资源，故 A 错误；石油的裂化是把长 链烃变为短链烃，是化学变化，故 C 错误；石 油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为 不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃 组成，属于混合物，故 D 错误。 答案 B
高温 CH4＋H2O————→CO＋3H2 催化剂 原理： 。
3．石油的综合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多种 碳氢化合物 量 N、 S、 P、 O 等。 (2)石油的分馏 利用 原油 中各组分 沸点 不同，将复杂 的混合物分离成较简单和更有用的 混合物 的 过程叫做分馏。分馏是 物理变化 过程。其主 要目的是得到 汽油 、 煤油 、 柴油 等轻质 油。 组成的 混合物。所含元素以 碳 、 氢 为主，还有少
直馏 汽油
裂化 汽油
3.各种工业厂气的主要成分
名称 来源 主要成分 高炉煤 炼铁高炉 CO2、 CO 等 气 水煤气 水煤气炉 炼厂气 裂解气 焦炉气 天然气 石油炼制 厂 裂解炉 炼焦炉 天然气 田、油田 CO、 H2 等 低级烃 “三烯二 烷” CO、 H2、 CH4、 C2 H 4 等 甲烷 用途 燃料 燃料、 化工 原料 燃料、 化工 原料 石油化工 原料 燃料、 化工 原料 燃料、 化工 原料
(1) 该 装 置 仪 器 连 接 的 顺 序 应 遵 循 的 原 则 为 __________________________________， 为保证实验成功，实验前必须进行的操作是 __________________________________， 装置中较长导管的作用是______________；
石油 炼制 的方 法 分馏 常压 减压 催化裂化 石油的 裂解 在高温下， 把石油产品 中具有长链 分子的烃断 裂为各种短 链的气态烃 或液态烃
用蒸发冷凝 的方法把石油 原理 分成不同沸点 范围的蒸馏产 物
在催化剂存在的 条件下，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
主要 原料
解析
化肥和农药虽然能提高农作物的
产量和质量，但会污染环境、影响人体健康， 不能大量使用，A 错误；绿色化学的核心是利 用化学原理从源头上减少和消除对环境的污 染，B 错误；化石燃料属于不可再生能源，故 仍需开发新能源缓解能源缺乏的问题， C 错误； 垃圾可分类回收利用，节约能源，D 正确。 答案 D
二、环境保护与绿色化学 1．环境问题 环境问题主要是指由于人类不合理地 开发和利用自然
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。
“三废”的污染主要指： (1)大气污染 大气污染物主要来自化石燃料燃烧 和工业生产过程 产生的废气及其携带的 颗粒物 。 (2)水污染 工业废水， 生活污水 ，农田过度施肥，喷洒农药 都会对水源造成污染。 (3)固体废弃物污染，如白色污染。
制得的，其成分是CO和H2，而液化石油气是 含碳原子数较少的烃，主要是丙烷。
思考2
提示
煤加工和石油的炼制过程中哪些
煤的干馏和石油的裂化、裂解都是
是化学变化，哪些是物理变化？
化学变化，石油的分馏为物理变化。
思考 3 为什么裂化汽油不能用于从溴水 中萃取溴？ 提示 直馏汽油与裂化汽油的成分不同，直
馏汽油是用石油直接分馏得到，其中不含有烯烃; 而裂化汽油是通过裂化得到，其中含有烯烃。因 此直馏汽油可作萃取剂，裂化汽油不能作萃取剂。
高考集训
1．判断正误 (1)煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和 保存少量金属钠( √ ) (2010· 山东理综－12C) (2)石油干馏可得到汽油、煤油等( × ) (2010· 福建理综－6B) 解析 石油的分馏应区别于煤的干馏，
两者是本质不同的两个概念。
(3) 石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯 (√ ) (2010· 江苏－4D)
(2)试管Ⅱ中有少量液体凝结说明了_____________； (3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了___________________； (4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是 ______________________________________________。 (5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式
第七章
第2讲
化学与自然资源的开发利用
资源综合利用 环境保护
基础盘点
一、煤、石油、天然气的综合利用 1．煤的综合利用 煤是由 有机物 和少量 无机物 组成的
复杂混合物 ，主要含有 碳 元素，还含有少 量 氢 、 氧 、 氮 、 硫 等元素。
(1)煤的干馏 ①原理：把煤 隔绝空气加强热 使其分解的 过程。煤的干馏是一个复杂的 物理、化学 变 化过程。
2． (2010· 江苏， 1)化学与能源开发、环境 保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的 是( ) A．为提高农作物的产量和质量，应大量 使用化肥和农药 B．绿色化学的核心是应用化学原理对环 境污染进行治理 C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发 新能源 D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收 利用
解析
B 项中食品添加剂只要在国家规定
允许范围内使用、合理使用对人体是无害的， 例如味精等。其余几项都正确。
答案
B
即时巩固 2 要求的是( A )
以下反应最符合绿色化学原子经济性
A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用 SiO2 制备高纯硅
___________________________。 (6)石油裂化的重要意义是__________________。
解析
仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左
往右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。 依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管， 其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化 裂化原理，下列反应皆有可能发生： Al2O3 a．C20H42——→C10H20＋C10H22 △ Al2O3 b．C10H22——→C5H12＋C5H10 △ Al2O3 c．C5H12——→C2H4＋C3H8 △ △ d．C5H12——→CH4＋C4H8
当今环境污染存在以下几方面问题： ①酸雨——形成原因主要是
SO2
和氮Βιβλιοθήκη 化合物 。②光化学烟雾——主要是 氮氧化合物 、 碳氢化合物造成的。 ③臭氧空洞——主要是氮氧化合物、
氟氯代烃 等的排放引起的。
④温室效应 —— 主要是由于大气中 CO2 含量的不断增加造成的。 ⑤白色污染—— 聚乙烯塑料的大量使用。 ⑥赤潮 —— 含 磷 洗衣粉的大量使用及 其废水的任意排放。
例 1
如何从石油中获得更多的轻质燃油
一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的 重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。 资料一：石蜡是含有 20～30 个碳原子的 烷烃的混合物，常温下呈固态。 资料二：石油催化裂化中通常使用 Al2O3 作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油 的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到 烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液 体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实 验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
源头上减少和消除工业生产
污染。
对环境的
4．可持续发展 可持续发展是指 既满足现代人的需求又不损
害后代人满足其需求的能力的 发展，需要 经济 、 社会 、 资源 和环境保护协调发展。
可持续发展的要点是发展援助、环境保护、清 洁水源、能源开发、绿色贸易。
考点精讲
考点一 石油的炼制方法 1．石油的分馏、裂化、裂解的比较
(3)石油的裂化 ①条件：催化剂催化、高温。 ②过程：含碳原子数较多、沸点较高的烃 断裂为 含碳原子数较少、沸点较低 的烃， 裂化是 化学变化 过程。 ③主要目的：将 重油 转化为 轻质油 。 (4)石油的裂解 ①定义 石油在更高的 温度 下发生深度裂化， 石油中的长链烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主 的 短链烃 。 ②生产目的：生产 乙烯 、丙烯、甲烷等 重要 化工基本原料 。
2．环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使 用 含氮 、 磷 洗涤剂。 (3)回收、限制废弃塑料，研制 可降解 塑料。
3．绿色化学 (1)原子经济 原子经济要求反应物的原子 全部转化为 期望的最终产物 ，原子的利用率达到 100% ， 也就是说在化学反应中不产生任何废物。 期望产物的总质量 原 子 的 利 用 率 ＝ 生成物的总质量 × 100% (2)绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从
②煤的干馏产物 a． 焦炉气 ，b. 煤焦油 ，c. d. 粗氨水 。 (2)煤的气化
焦炭
，
将煤中的 有机物 转化为 可燃性气体 的 过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤 高温 气。化学方程式为C＋H2O(g)=====CO＋H2 。
(3)煤的液化 ① 直接 液化 高温、高压 煤＋氢气 ————→ 液体燃料 催化剂 ② 间接 液化 高温 高温 煤＋水——→水煤气————→甲醇等 催化剂 2．天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是 甲烷 ，它是一种 清洁 的化石燃料，更是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取 H2