高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用课时练习

第八章　化学与可持续发展

第1节 自然资源的开发利用

第二课时 海水资源的开发利用  煤、石油和天然气的综合利用

教材从资源利用和环境保护这一视角，阐明化学和人类可持续发展的关系，从资源利用和需求角度出发，介绍几种常见的能源：煤、石油和天然气等的组成和用途。在介绍主要能源中，重点讲述了根据不同工业需求时代发展的需要，提出煤的干馏、气化和液化以及石油的裂化、裂解的工业原理，介绍了常见的产品，这也是现代化学要研究的主要问题。在教学过程中渗透的学科思维、绿色化学思想都有利于学生核心素养的培养和提高。

教学目标

1. 海水资源的开发利用，掌握海水提溴的方法。

2.了解常见化石能源：煤、石油、天然气的化学组成及利用。

核心素养

1. 通过对“煤制油”工艺原理的学习，掌握化石能源综合利用方法，提高学生思维的深度和广度。认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展 意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系。

2. 认识化石燃料燃烧对环境的影响，了解环境保护和开发新能源的重要意义，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，积极参与有关化学问题的社会决策。

重点：海水提溴的方法。

难点：化石能源的综合利用。

查找相关资料，准备课件准备资料。

教师讲述：海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。

投影展示海水中具有的资源。

教师讲述：海水资源的特点

海水中水的储量约为1.3×109 亿吨，占地球总水量 97%，元素种类很多，总计含有80多种元素，许多元素的富集程度很低。

学生活动：思考与讨论

1. 海水水资源的利用主要包括哪些途径？

2. 海水淡化的方法主要有什么？

学生讨论展示成果。

教师小结：海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。

教师讲述：海水资源的综合利用。

目前，从海水中制得的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等。从海水中制取镁、钾、溴及其他化工产品，就是在传统海水制盐工业的基础上发展起来的。海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综合利用的重要方向。

教师讲述：海水提溴的方法：

2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl

2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr

2HBr + Cl2== Br2+2HCl

空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。

教师讲述：迄今为止，煤、石油和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。

投影展示煤、石油、天然气的综合利用。

教师小结：

1.煤的气化就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体,生成的气体可作为燃料或化工原料气。

2.煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程。在一定条件下,使煤和氢气作用,可以得到液体燃料,也可以获得洁净的燃料油和化工原料。

3.煤干馏是将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂的变化,得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等...

投影展示天然气的综合利用。

教师小结：综合利用：

A. 燃料——清洁能源

B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物

投影展示石油的综合利用。

教师小结：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。

教师讲述：

1.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，需要先在炼油厂进行精炼。利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。

2.石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。因此，需要通过催化裂化过程将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

3.通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。另外，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，如苯或甲苯等。

四、小结

引导学生自己总结归纳本节课所学知识。