【正文】 【 答案 】 D 變式訓(xùn)練 2 “ 預(yù)防污染 ” 要。 C選項大部分有機溶劑往往有一定毒性，生產(chǎn)出可用水代替的有機溶劑原料，會大大降低有機溶劑帶來的污染。 A選項的殺蟲劑只對目標昆蟲有作用，對其他生物沒有毒害作用，并能降解為無毒物質(zhì)，屬于綠色化學(xué)。下列名詞與環(huán)境污染無關(guān)的是 ( ) ① 溫室效應(yīng) ② 赤潮 ③ 酸雨 ④ 光化學(xué)污染 ⑤ 臭氧空洞 ⑥ 水俁病 ⑦ 潮汐 ⑧ 大脖子病 ⑨ 水華 A． ②⑨ B． ⑦⑧ C． ⑥⑦⑧ D． ②⑤⑦ 答案： B ① 、 ③ 和 ④ 與化石燃料的燃燒造成的污染有關(guān)， ② 、 ⑥ 和 ⑨ 與水體污染有關(guān)， ⑤ 是氟氯烴污染， ⑦ 是自然現(xiàn)象， ⑧ 是病人體內(nèi)缺碘造成的。 (3 ) 煤燃燒產(chǎn)生 SO 2 ，固硫過程是使其生成穩(wěn)定的硫酸鹽，所以固硫劑可選用氧化鈣或氫氧化鈣。 【解析】 (1 ) 煤結(jié)構(gòu)中含有較多的苯環(huán)，隔絕空氣給煤加強熱可以使它分解，從而獲得芳香烴。其優(yōu)越性在于聚合物原料單體實現(xiàn)了無害化，生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)越。利用生物量 (生物原料 )代替當前廣泛使用的石油合成化學(xué)品，是保護環(huán)境的一個長遠的發(fā)展方向。采用無毒無害的溶劑代替揮發(fā)性有機化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。 采用無毒、無害的溶劑。目前烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑，這些液體催化劑的共同缺點是：對設(shè)備的腐蝕嚴重、對人身危害和產(chǎn)生廢渣、污染環(huán)境。為了人類健康和社區(qū)安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品現(xiàn)已開發(fā)成功。 采用無毒、無害的原料。這不僅造成資源浪費和環(huán)境污染，而且給產(chǎn)品的分離和純化帶來很大困難，使投資和生產(chǎn)成本大幅度上升。據(jù)統(tǒng)計，在用催化過程生產(chǎn)的各種有機化學(xué)品中，選擇催化氧化生產(chǎn)的產(chǎn)品約占 25%。 提高烴類氧化反應(yīng)的選擇性。國內(nèi)外均在開發(fā)鈦硅分子篩催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟新方法。 EniChem公司采用鈦硅分子篩催化劑，將環(huán)己酮、氨、過氧化氫反應(yīng)，可直接合成環(huán)己酮肟，取代由氨氧化制硝酸、硝酸根離子在鉑、鈀貴金屬催化劑上用氫還原制備羥胺，羥胺再與環(huán)己酮反應(yīng)合成環(huán)己酮肟的復(fù)雜技術(shù)路線，并已實現(xiàn)工業(yè)化。不再生產(chǎn)廢物，不再處理廢物。 綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。 3．原子經(jīng)濟 原子經(jīng)濟要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)物，原子利用率達到 100%，也就是說在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生任何廢物。 (3)開發(fā)綠色工藝。 2． “ 綠色化學(xué) ” 的特點 (1)開發(fā)綠色反應(yīng)，將原子利用率提高到 100%。 三、綠色化學(xué) 1．含義 “ 綠色化學(xué) ” 可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué)，它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。 5．白色污染 生活生產(chǎn)中拋棄使用后的難降解的塑料制品造成的，它們的主要危害： (1)廢舊塑料混在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)； (2)廢舊塑料易被動物當作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡； (3)混入生活垃圾中的廢塑料很難處理、回收，不易分解。 4．臭氧空洞 氟氯代烴等物質(zhì)的排放，使臭氧層被破壞。 3．酸雨 煤炭燃燒排放的二氧化硫和機動車排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素。 2．赤潮 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) (如石油化工、煉焦、化肥等 )的廢水中所含的氮磷元素導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，從而使藻類大量繁殖，消耗水中大量的溶解氧，水質(zhì)腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧死亡或被污染。 環(huán)境保護是指采取社會的、技術(shù)的、經(jīng)濟的綜合措施，合理利用自然資源，防止環(huán)境污染與破壞，以求保持和發(fā)展生態(tài)平衡，促進經(jīng)濟和保障人類社會的持續(xù)發(fā)展。如何正確地認識和處理人與自然的關(guān)系，主要取決于人類自己。 環(huán)境問題已成為全人類所面臨的生存和發(fā)展問題。 規(guī) 律 技 巧 地球上的環(huán)境問題可概括為： ① 全球變暖； ② 臭氧層破壞； ③ 酸雨； ④ 生物多樣性減少； ⑤ 森林銳減； ⑥ 土地荒漠化； ⑦ 水質(zhì)污染； ⑧ 海洋污染； ⑨ 大氣污染；⑩ 固體廢棄物污染。 環(huán)境污染可以通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷遷移、轉(zhuǎn)化和富集。人類通過生產(chǎn)，從環(huán)境中輸入物質(zhì)和能量，人類通過消費活動，將廢棄物輸出給環(huán)境。 環(huán)境污染主要是由人類活動引起的，但自然活動如火山、地震、海嘯、氣候異常、森林火災(zāi)等自然災(zāi)害也會造成環(huán)境污染。 一種狀態(tài)由潔凈變污濁的過程叫污染。原子利用率＝ _________________________________________。 二、綠色化學(xué) 綠色化學(xué)的核心是 __________________________________________________。 __________和 __________是形成酸雨的主要物質(zhì)。 為方便教學(xué)使用，本部分單獨裝訂成活頁裝，請做課時作業(yè) 26 第 2課時 環(huán)境保護與綠色化學(xué) 一、環(huán)境問題和環(huán)境保護 環(huán)境問題主要是指人類不合理地 ____________________________而造成的________________，以及 ________________________所造成的環(huán)境污染。 5．近期我國冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲量達 10億噸的大型油田。 3．關(guān)于石油組成的敘述中，正確的是 ( ) A．石油是一些不飽和烴的混合物 B．石油是各種烷烴和烯烴的混合物 C．石油是各種飽和烴的混合物 D．石油是各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物 答案： D 石油是多種烴組成的混合物，其主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，經(jīng)過裂化、裂解后可生成一些不飽和烴。故選 D。 隨 堂 演 練 1．石油煉制過程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是 ( ) A．常壓分餾 B．減壓分餾 C．裂解 D．催化裂化 答案： D 四種方法都是石油煉制加工的方法，但其目的不同。方法 1(二四分段法 )：選定高聚物的結(jié)構(gòu)單元，從一側(cè)開始分段，如果在結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到 C===C鍵，一般可將 4個 C分為一段，其余則 2個 C為一段，從段的連接處斷開，形成雙鍵，可得單體。下列為丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式： 分別寫出形成丁苯橡膠單體的各有機物的結(jié)構(gòu)簡式： ________、 ________、________(可不填滿，也可補充 )。 【 解析 】 將 CH2===CHCN、 C6H5—CH===CH2分子中的 C===C雙鍵均打開一個，成為結(jié)構(gòu)： 和 ，而 CH2===CH—CH===CH2 在斷開兩個舊鍵的同時生成一個新的雙鍵，成為結(jié)構(gòu) —CH2—CH===CH—CH2—，三者按一定順序連接，就可得到加聚物的結(jié)構(gòu)。 【 答案 】 D 變式訓(xùn)練 2 有關(guān)煤的敘述不正確的是 ( ) A．煤的綜合利用主要是煤的干餾、氣化和液化 B．煤的干餾過程屬于化學(xué)變化 C．煤是由多種有機物組成的混合物 D．煤除了主要含碳元素外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素 答案： C 煤是由多種有機物、無機物組成的復(fù)雜混合物。 【 例 2】 對圖示中的變化敘述錯誤的是 ( ) A．圖示實驗中發(fā)生了化學(xué)變化 B．液體 X溶液的 pH7，液體 Y是一種黑色黏稠狀液體 C．氣體 Z易燃，可還原 CuO，也可使溴水褪色 D．試管 A中產(chǎn)生濃的白煙 【 解析 】 煤的干餾是煤在隔絕空氣下加強熱的過程，它發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)變化；煤的干餾產(chǎn)物有 H2O和 NH3生成， NH3易溶于水而呈堿性， pH7，同時干餾還生成了煤焦油，它的化學(xué)成分主要為芳香族化合物，是難溶于水的黏稠液體；干餾的氣體產(chǎn)物中的 H CO具有還原性，可以還原 CuO，氣體產(chǎn)物中的 C2H4可使溴水褪色。裂解的實質(zhì)就是深度裂化 生產(chǎn)化工原料 烴分子的碳鏈再縮短，不飽和程度再增加 重整 在催化劑和加熱的條件下，來自石油的某些鏈狀烴發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)環(huán)狀烴 生產(chǎn)環(huán)狀烴 烴分子的碳鏈變?yōu)樘辑h(huán) 典 例 導(dǎo) 析 【 例 1】 下列說法不正確的是 ( ) A．石油中含有 C5～ C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油 B．含 C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油 C．煤是由有機物和無機物組成的復(fù)雜的混合物 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來 【 解析 】 汽油是 C5～ C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到，也可由 C18以上的烷烴經(jīng)過裂化反應(yīng)得到， A、 B正確；煤是由有機物和無機物所組成的復(fù)雜混合物，其干餾產(chǎn)物中有苯和甲苯等，故 C正確， D錯誤。 (4)去掉不符合四價的碳原子間的價鍵 (一般為雙鍵 )，即得合成該加聚產(chǎn)物的單體。 (2)再將高分子鏈節(jié)中主鏈上的碳碳單鍵改為碳碳雙鍵，碳碳雙鍵改為碳碳單鍵。煤和煤干餾的產(chǎn)品大多易燃燒，因此煤的干餾要在隔離空氣的條件下進行。在中學(xué)化學(xué)中常見的干餾是對煤進行干餾。分餾對象里的組分種數(shù)更多，多級蒸餾一般在同一個裝置內(nèi)連續(xù)進行，得到的產(chǎn)品品種更多。 (6)蒸餾的應(yīng)用 蒸餾在化學(xué)實驗、生活和生產(chǎn)中都有實際應(yīng)用。如對過氧化氫(H2O2，受熱易分解為 H2O和 O2)的水溶液進行蒸餾濃縮時就遇到一個矛盾：加熱溫度過高， H2O2就分解；加熱溫度過低，水蒸發(fā)慢、蒸發(fā)百分率不夠。如向工業(yè)酒精 (乙醇的體積百分含量約 96%)加入新制的生石灰后再進行蒸餾，可制得無水乙醇(乙醇的體積百分含量約 %)；向含少量水的乙酸 (沸點 ℃ )加入濃硫酸后再進行蒸餾，可得到純度很高的乙酸。 ② 對蒸餾產(chǎn)生的蒸氣進行冷卻，提高蒸餾產(chǎn)品的收集率。 (5)提高蒸餾質(zhì)量的主要措施 ① 準確控制蒸餾的加熱溫度，提高蒸餾產(chǎn)品的純度。各組分之間的沸點差越大，蒸餾產(chǎn)物的純度越高。從蒸餾的具體目的來說，有的蒸餾是為了物質(zhì)的分離，如用蒸餾法將碘和苯的混合物分離為碘和苯；有的蒸餾是為了制取物質(zhì)，如用蒸餾法從自來水或海水中制取蒸餾水。 (2)蒸餾與物質(zhì)變化的類型 蒸餾過程中的物質(zhì)變化，一般是物理變化。聚合反應(yīng)是獲得高分子化合物的重要化學(xué)途徑。加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)都屬于聚合反應(yīng)。 (3)在一個加聚反應(yīng)中，有的單體是一種，也有的單體是兩種甚至是更多種；有的單體分子只含一個不飽和鍵，也有的單體分子含兩個或多個不飽和鍵。 規(guī) 律 技 巧 小結(jié)： (1)加聚反應(yīng)是加成反應(yīng)中的一種情況，發(fā)生加聚反應(yīng)的物質(zhì)必須有一定的不飽和性。如乙烯與溴 (Br2)的加成反應(yīng)可寫成： 在適宜的條件下，由 CH2===CH2分子所形成的 —CH2—CH2—原子團可自身相互加成而生成高分子化合物 ——聚乙烯。 ③ 聚合度：高分子化合物中的鏈節(jié)數(shù)，如聚乙烯中的 n。 (3)高分子化合物中的幾個化學(xué)用語 (以合成聚乙烯為例 ) ① 單體：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如 _____________。 (2)加聚反應(yīng)：由相對分子質(zhì)量小的化合物通過加成反應(yīng)相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量很大的高分子化合物的反應(yīng)。 ② 石油的分餾產(chǎn)品 石油的分餾 石油的裂化 石油的裂解 石油的催化重整 各組分沸點 ③ 石油的裂化和裂解 石油的裂化??????????? 目的： 方法： 和 反應(yīng)????????? C16H34― ― ― →催化劑△C8H18＋ C8H16十六烷 辛烷 辛烯C8H18― ― ― →催化劑△C4H10＋ C4H8辛烷 丁烷 丁烯C4H10― ― ― →催化劑△CH4＋ C3H6C4H10―― ― →催化劑△C2H4＋ C2H6 裂解????? 目的： 主要產(chǎn)物 ? 三烯二烷 ? ：乙烯、丙烯、異丁烯、甲烷、乙烷。石油加工的主要方法有 _____________、 _____________、 _____________、___________________等。石油的組成成分中，在常溫常壓下有的呈 ________態(tài)，有的呈 ________態(tài)，還有的呈 ________態(tài)，即石油各組成之間 ________差距大。 氣化和液化的作用： __________________， ___________________。 ③ 煤的液化：把煤轉(zhuǎn)化為 __________的過程。 ② 煤的氣化：把煤中的 _________轉(zhuǎn)化為 ______________的過程。也稱煤的焦化。當前，比較先進的綜合用煤方法主要包括 ___________、 ___________和 ___________。但是，將煤直接燃燒不但利用率很低，而且