第四章第四章 非金属及其氧化物非金属及其氧化物 第六课时第六课时 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护高三化学第一轮复习高三化学第一轮复习【知识精讲】 1 1、煤、石油、天然气的综合利用、煤、石油、天然气的综合利用（1）煤的）煤的综合利用合利用 煤是由有机物和少量无机物煤是由有机物和少量无机物组成的复成的复杂混合物，主要含有混合物，主要含有C元素，元素，还含有含有 少量少量氢、氧、氮、硫等元素。、氧、氮、硫等元素。 煤的干馏煤的干馏 A、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、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。的物理、化学变化过程。 B、煤的干馏产物、煤的干馏产物 a焦炉气，焦炉气，b煤焦油，煤焦油，c焦炭，焦炭，d粗氨水。粗氨水。 煤的气化煤的气化 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 反应制水煤气。反应制水煤气。 化学方程式化学方程式为CH2O(g) COH2。 【知识精讲】 煤的液化煤的液化 A、直接液化、直接液化 B、间接液化、间接液化 （2）天然气的综合利用）天然气的综合利用 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。化工原料。 天然气与水蒸气反应制取天然气与水蒸气反应制取H2 【知识精讲】 （3）石油的综合利用）石油的综合利用 石油的成分石油的成分 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以C、H为主，为主， 还有少量还有少量N、S、P、O等。等。 石油的分馏石油的分馏 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、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。煤油、柴油等轻质油。 石油的裂化石油的裂化 A、条件：催化剂催化、高温。、条件：催化剂催化、高温。 B、过程：含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数少，沸点低、过程：含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数少，沸点低 的烃，裂化是化学变化过程。的烃，裂化是化学变化过程。 C、主要目的：将重油转化为轻油。、主要目的：将重油转化为轻油。 石油的裂解石油的裂解 A、定义、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。烯、丙烯为主的短链烃。【知识精讲】 B、生产目的：生产乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。、生产目的：生产乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 【总结】 【知识精讲】 2 2、环境保护与绿色化学、环境保护与绿色化学（1）环境问题）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资源而造成的生态环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用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。环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 “三废三废”的污染主要指：大气污染、水污染、土壤污染的污染主要指：大气污染、水污染、土壤污染 【知识精讲】 【注意注意】当今环境污染存在以下几方面问题：当今环境污染存在以下几方面问题： 酸雨酸雨形成原因主要是形成原因主要是SO2和氮氧化合物。和氮氧化合物。 光化学烟雾光化学烟雾主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 臭氧空洞臭氧空洞主要是氮氧化合物、氟氯烃等的排放引起的。主要是氮氧化合物、氟氯烃等的排放引起的。 温室效应温室效应主要是由于大气中主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的。含量的不断增加造成的。 白色污染白色污染聚乙烯塑料的大量使用。聚乙烯塑料的大量使用。 水水华、赤潮、赤潮含磷洗衣粉的大量使用及其含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。水的任意排放。 （2）环境保护的措施）环境保护的措施 工业废气携带颗粒物的回收利用。工业废气携带颗粒物的回收利用。 工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。 回收、限制废弃塑料，研制可降解塑料。回收、限制废弃塑料，研制可降解塑料。 【知识精讲】 （3）绿色化学）绿色化学 原子经济原子经济 原子原子经济要求反要求反应物的原子全部物的原子全部转为期望的最期望的最终产物，原子的利用率达到物，原子的利用率达到 100%，也就是，也就是说在化学反在化学反应中不中不产生任何生任何废物。物。 绿色化学绿色化学 绿色化学的核心就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绿色化学的核心就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。绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友染。绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友 好技术。理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产好技术。理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产 目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的“零排放零排放”过过 程。化学工艺过程中使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。程。化学工艺过程中使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。 关于关于“绿色化学绿色化学”的具体要求见下图：的具体要求见下图： 【知识精讲】 （4）可持续发展）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。点是发展援助、环境保护、清洁水源、能源开发、绿色贸易。 可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系：可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系： 环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保 护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。 【方法精讲】 1 1、化学中的、化学中的STSESTSE（1）化学与）化学与环境境 化学化学对环境具有双刃境具有双刃剑性，化工生性，化工生产本身及某些化工本身及某些化工产品品对环境有不良境有不良 影响，但影响，但环境境污染的染的预防与治理又离不开化工生防与治理又离不开化工生产与化学与化学产品。品。 与化学相关的与化学相关的环境境污染染问题主要包括如下几个方面。主要包括如下几个方面。 一是大气一是大气污染染问题：这是指由空气中的是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、 氮的氧化物氮的氧化物(NO、NO2等等)、CO、碳、碳氢化合物、氟化合物、氟氯代代烃等造成的等造成的污染染 (其中其中SO2、NOx主要来源于化石主要来源于化石类燃料的大量使用燃料的大量使用)。大气。大气污染的具体表染的具体表 现主要有：形成酸雨、酸主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧；臭氧层空洞；光化学烟空洞；光化学烟雾；室内空气；室内空气污染染 (指家用燃料的燃指家用燃料的燃烧、烹、烹调、吸烟、吸烟产生的生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，等， 各种建筑材料和装各种建筑材料和装饰材料材料释放出的甲放出的甲醛、苯等有机物造成的、苯等有机物造成的污染等，其染等，其 中中CO与血与血红蛋白作用会使血液失去蛋白作用会使血液失去输氧能力，氧能力，导致致CO中毒中毒)。 【知识精讲】 二是水体污染：这是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的二是水体污染：这是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的 物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属汞、镉、铅、铬等进入物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属汞、镉、铅、铬等进入 水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放 的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的N、P等植物营养等植物营养 物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋 白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。 三是固体废弃物造成的污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污三是固体废弃物造成的污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污 染，目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重染，目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重 金属污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。对垃金属污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。对垃 圾可采取分类回收利用、卫生填埋法、堆肥和焚烧法；使用可降解塑料，圾可采取分类回收利用、卫生填埋法、堆肥和焚烧法；使用可降解塑料， 回收再利用废旧塑料制品以防止白色污染。回收再利用废旧塑料制品以防止白色污染。 【方法精讲】 （2）化学与社会）化学与社会 社会活社会活动与化工生与化工生产、化学物、化学物质密切相关，密切相关，规范的化学范的化学产品、合格的化品、合格的化 工工产品，有利于提高人品，有利于提高人类的生活水平，否的生活水平，否则就会危害就会危害环境、危及人境、危及人类生生 活。因化学物活。因化学物质造成的意外事故造成的意外事故发生后，生后，应根据泄漏物根据泄漏物质的性的性质，采取，采取 相相应的自救、求助措施；有毒气体泄漏的自救、求助措施；有毒气体泄漏时，人畜均，人畜均应逆逆风撤离，当有毒撤离，当有毒 气体密度大于空气气体密度大于空气时，人，人员应该向高向高处转移；移；对于于Cl2、HCl等酸性气体等酸性气体 的泄漏，消防、救的泄漏，消防、救护人人员可采取向空中可采取向空中喷洒碱性溶液的方法来吸收、溶洒碱性溶液的方法来吸收、溶 解有毒物解有毒物质。常。常见的无机有毒气体有的无机有毒气体有CO、SO2、NOx、Cl2、HX等等 （3）化学与生活）化学与生活 化工产品在日常生活中有着广泛的用途，本题型涉及到常见物质有：肥化工产品在日常生活中有着广泛的用途，本题型涉及到常见物质有：肥 皂、油脂、塑料、酒精、海带等。另外，人体的健康发育与生长离不开皂、油脂、塑料、酒精、海带等。另外，人体的健康发育与生长离不开 众多的元素，其中部分元素在体内的含量若有微小变化就会对人体的健众多的元素，其中部分元素在体内的含量若有微小变化就会对人体的健 康产生较大影响，具体情况如下：康产生较大影响，具体情况如下：【方法精讲】 氟：人体必需的微量元素，是形成强硬的骨骼、坚硬的牙齿的必要元素。氟：人体必需的微量元素，是形成强硬的骨骼、坚硬的牙齿的必要元素。 缺氟的人易发生龋齿；氟过量则易导致缺氟的人易发生龋齿；氟过量则易导致“氟骨病氟骨病”和牙齿的和牙齿的“斑釉病斑釉病”。 碘：碘在人体中主要存在于甲状腺内，参与甲状腺素的合成。缺碘会导致碘：碘在人体中主要存在于甲状腺内，参与甲状腺素的合成。缺碘会导致 甲状腺肿大等病症，严重缺碘的孕妇，易生下患有克汀病的婴儿。补碘的最甲状腺肿大等病症，严重缺碘的孕妇，易生下患有克汀病的婴儿。补碘的最 有效途径是食用加碘盐有效途径是食用加碘盐(添加了适量添加了适量KIO3的食盐的食盐)及海产品。及海产品。 钙：主要存在于骨和牙齿中。婴幼儿缺钙会导致鸡胸、佝偻病等，中老年人钙：主要存在于骨和牙齿中。婴幼儿缺钙会导致鸡胸、佝偻病等，中老年人 缺钙易导致骨质疏松。缺钙易导致骨质疏松。 铝：在人体内积累到一定程度后可导致人慢性中毒，引发老年痴呆症。铝：在人体内积累到一定程度后可导致人慢性中毒，引发老年痴呆症。 铁：是构成血：是构成血红蛋白的主要成分。主要功能是把氧气蛋白的主要成分。主要功能是把氧气输送到全身送到全身细胞，并将胞，并将 CO2排出体外，缺排出体外，缺铁易易导致缺致缺铁性性贫血。血。 （4）化学与科学）化学与科学 “化学化学人类进步的关键人类进步的关键”，本组，本组STSE试题是以化学科学发展在人类生活试题是以化学科学发展在人类生活 质量提高、身体健康保健等方面的应用为素材进行命制的。质量提高、身体健康保健等方面的应用为素材进行命制的。 【方法精讲】 2 2、煤、石油综合利用的比较、煤、石油综合利用的比较（1）3种煤的综合利用方法：种煤的综合利用方法： 煤的干馏、煤的气化、煤的液化煤的干馏、煤的气化、煤的液化(均属于化学变化均属于化学变化)。 （2）3种石油综合利用方法：种石油综合利用方法： 石油的分馏石油的分馏物理变化。物理变化。 石油的裂化石油的裂化化学变化，提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。化学变化，提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。 石油的裂解石油的裂解化学变化，获得含碳原子数较少的气态烃化学变化，获得含碳原子数较少的气态烃 【方法精讲】 （3）石油的分馏、裂化、裂解的比较）石油的分馏、裂化、裂解的比较 【方法精讲】 （4）直馏汽油和裂化汽油的区别）直馏汽油和裂化汽油的区别 （5）各种工业厂气的主要成分）各种工业厂气的主要成分 【典例精讲】 【例例1 1】PM25是指大气中直径小于或等于是指大气中直径小于或等于25微米的微米的颗粒物，也叫可入肺粒物，也叫可入肺颗粒粒 物，与肺癌、哮喘等疾病的物，与肺癌、哮喘等疾病的发生密切相关，是灰霾天气的主要原因，它生密切相关，是灰霾天气的主要原因，它 主要来自化石燃料的燃主要来自化石燃料的燃烧（如机（如机动车尾气、燃煤）等，下列与尾气、燃煤）等，下列与PM25相相 关的关的说法不正确的是法不正确的是 （ ） A大力大力发展展电动车，减少燃油汽，减少燃油汽车的尾气排放量的尾气排放量 B开开发利用各种新能源，减少利用各种新能源，减少对化石燃料的依化石燃料的依赖 C多多环芳芳烃是是强强致癌物，能吸附在致癌物，能吸附在PM25的表面的表面进入人体入人体 DPM25含有的含有的铅、镉、铬、钒、砷等、砷等对人体有害的元素均是金属元人体有害的元素均是金属元 素素 【答案答案】D【解析解析】A、大力发展电动车，减少燃油汽车的尾气排放量，则不会产生固、大力发展电动车，减少燃油汽车的尾气排放量，则不会产生固 体颗粒物，减少雾霾的产生，正确；体颗粒物，减少雾霾的产生，正确；B、开发利用各种新能源，减少对化、开发利用各种新能源，减少对化 石燃料的依赖，减少雾霾的产生，正确；石燃料的依赖，减少雾霾的产生，正确；C、由于雾霾的出现，使多环芳、由于雾霾的出现，使多环芳 烃能吸附在烃能吸附在PM25的表面进入人体，从而致癌，正确；的表面进入人体，从而致癌，正确；D、砷对人体有、砷对人体有 害，但属于非金属元素，错误，答案选害，但属于非金属元素，错误，答案选D。 【典例精讲】 【例例2】化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法正确的是化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法正确的是 （ ） 凡含有食品添加凡含有食品添加剂的食物的食物对人体健康均有害，均不可食用；人体健康均有害，均不可食用；明明矾水水 解解产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的用水的杀菌消毒；菌消毒；目前我目前我 国市国市场的汽油的汽油标准已由准已由“国国”提到提到“国国”，这意味着汽意味着汽车不再排放氮不再排放氮 氧化物；氧化物；开开发高效高效氢能、太阳能等新型能、太阳能等新型电动汽汽车，以解决城市机，以解决城市机动车 尾气排放尾气排放问题；高空臭氧高空臭氧层吸收太阳紫外吸收太阳紫外线，保，保护地球生物；低空地球生物；低空过 量臭氧是量臭氧是污染气体，染气体，对人体有危害；人体有危害；PM2.5表示每立方米空气中直径表示每立方米空气中直径 小于或等于小于或等于2.5微米的微米的颗粒物的含量，粒物的含量，PM2.5值越高，大气越高，大气污染越染越严重；重； 棉、麻、羊毛及合成棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃完全燃烧都只生成都只生成CO2和和H2O，故，故对环境不境不 造成造成污染染 A B C D 【答案答案】D【解析解析】食品添加食品添加剂可合理使用，可合理使用，对人体无害，人体无害，错误，排除，排除B、C；明；明矾水水 解解产生的生的氢氧化氧化铝胶体具有吸附作用，可起到胶体具有吸附作用，可起到净化作用，但不能化作用，但不能杀菌消毒，菌消毒， 错误，排除，排除A；目前我国市目前我国市场的汽油的汽油标准已由准已由“国国”提到提到“国国”，但燃，但燃 烧后仍会排放氮氧化物，后仍会排放氮氧化物，错误；羊毛的成分是蛋白羊毛的成分是蛋白质，不只含有，不只含有C、H、 O元素元素还含有含有N元素等，所以完全燃元素等，所以完全燃烧不只生成不只生成CO2和和H2O，错误，所以答案，所以答案 选D。 【典例精讲】 1化学与人类生产、生活环境密切相关。下列说法正确的是化学与人类生产、生活环境密切相关。下列说法正确的是 （ ） A石油分馏、煤的气化、煤的干馏、海水制盐等都属于化学变化过程石油分馏、煤的气化、煤的干馏、海水制盐等都属于化学变化过程 B在牙膏中添加在牙膏中添加Na2PO3F、NaF能防治龋齿，当提供的能防治龋齿，当提供的F浓度相等时，它浓度相等时，它 们防治龋齿的作用是相同的们防治龋齿的作用是相同的 CNO2、SO2、CO2、PM2.5都是空气质量日报必须报道的大气污染物都是空气质量日报必须报道的大气污染物 D家用天然气含有特殊气味的主要原因是开采的天然气未家用天然气含有特殊气味的主要原因是开采的天然气未经处理就直接理就直接转 为民用燃气民用燃气 【考题精练】 【答案答案】B【解解析析】A石石油油分分馏、海海水水制制盐等等属属于于物物理理变化化过程程，A项错误；B氟氟离离子子会会与与羟基基磷磷灰灰石石反反应生生成成氟氟磷磷灰灰石石，氟氟离离子子被被吸吸收收后后，通通过吸吸附附或或离离子子交交换的的过程程，在在组织和和牙牙齿中中取取代代羟基基磷磷灰灰石石的的羟基基，使使之之转化化为氟氟磷磷灰灰石石，在在牙牙齿的的表表面面形形成成坚硬硬的的保保护层，使使硬硬度度增增高高，抗抗酸酸腐腐蚀性性增增强强，抑抑制制嗜嗜酸酸菌菌的的活活性性，当当提提供供的的氟氟离离子子的的浓度度相相等等时，所所有有这些些氟氟化化物物防防治治龋齿的的作作用用是是相相同同的的，B项正正确确； CCO2不不是是大大气气污染染物物，C项错误；D.天天然然气气本本身身是是没没有有颜色色，没没有有气气味味的的，家家用用管管道道天天然然气气添添加加难闻的的物物质，是是为了了便便于于及及时发现燃气泄露，以免造成重大燃气泄露，以免造成重大伤害，害，D项错误；答案；答案选B。 2下列转化不属于煤或石油的综合利用的是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将煤变为煤饼作燃料 D将石油裂解制得乙烯等化工原料将石油裂解制得乙烯等化工原料 【考题精练】 【答案答案】D【解析解析】A、将煤干馏制得煤焦油和焦炭，、将煤干馏制得煤焦油和焦炭，A正确；正确；B、在一定条件下将煤与、在一定条件下将煤与 氢气转化为液体燃料是煤的液化，氢气转化为液体燃料是煤的液化，B正确；正确；C、将石油裂解制得乙烯等化、将石油裂解制得乙烯等化 工原料是石油的裂解，工原料是石油的裂解，C正确；正确；D、将煤变为煤饼不是煤的综合利用，、将煤变为煤饼不是煤的综合利用，D错错 误。答案选误。答案选D。