还剩52页未读，
继续阅读
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教学演示ppt课件
展开
这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教学演示ppt课件，共60页。
【资料卡片】自然资源与可持续发展 自然资源是人类社会发展不可或铸的自然物质基础，包括土地与土壕资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可椅续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
金属元素在自然界的存在
将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性不同，还原方法一样吗？
历史上金属被发现和冶炼利用的顺序
金属越活泼、就越难冶炼。
【讨论1】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？
适用于冶炼不太活泼的金属（Hg、Ag等）
2 2Hg + O2 ↑
2 4Ag + O2 ↑
【讨论2】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？
2 4Al + 3O2↑
2 2Na + Cl2↑
适合冶炼活动性很强的金属K~Al（排在Zn前）
消耗大量的电能，成本较高
冰晶石(Na3AlF6)：
①工业制钾、钠、镁时，电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2而不电解熔融的K2O、 Na2O、 MgO；制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是 。 ②能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？
K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝不导电
【讨论3】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这种方法常用的还原剂有哪些？
适用于金属活动性介于Zn-Cu之间的大多数金属的冶炼。
C、CO、H2和Al等。
以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应。
活泼金属置换不活泼金属。
镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。
写出Al和V2O5、MnO2、Cr2O3发生铝热反应的方程式。
铝热剂： 铝和金属氧化物组成的混合物。
【思考】制得以上金属各1ml，消耗铝最多的是 。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代的发展历程。
2.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是 ( ) A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5
下列说法正确的是 （ ） A.电解熔融AlCl3中并以冰晶石作助熔剂可获得金属铝 B.利用CO还原Ag2O可获是Ag C. 反应可加入N2作保护气D.TiO2＋2C+2Cl2 TiCl4+2CO ，该反应中TiO2既不是氧化剂，也不是还原剂
3.在熔融状态下 可用Na与KCl反应制金属K： Na+KCl=K+NaCl。调整合适的温度，可以分离出K单质。已知四种物质的熔、沸点如下：
根据上表数据，用Na与KCl反应制K的适宜温度是( ) A．97.8～770 ℃ B．770～774 ℃ C．774～882.9 ℃ D．1 413～1 500 ℃
思考：此反应和金属的活泼性有关吗？
助熔剂，降低Al2O3的熔化温度，减少生产能耗
问2：为啥要定期更换碳素电极？
高温下，碳会被氧气氧化
启示1：从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中要考虑成本。
启示2：加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。在日常生活中要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用。
启示3：实际生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，在得到所需产品的同时也会产生废弃物，因此必须考虑废弃物的处理对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展的意识。
合理开发和利用金属矿物资源的原因：
（1）资源有限且分布不均
（2）金属的冶炼消耗许多能量
（3）金属冶炼造成环境污染
（4）金属腐蚀造成大量损失
5、金属矿物的开发和利用
（1）提高金属矿物的利用率
（2）开发环保高效的金属冶炼方法
（4）加强废旧金属的回收和再利用
（5）使用其他材料代替金属材料
合理开发和利用金属矿物资源的措施：
1.列说法错误的是 ( ) A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用 B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步 C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液 D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
2.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是 （ ）A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子的能力
第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用第2课时 海水资源的开发利用
海底石油:1350亿吨
每年6亿吨鱼虾贝藻，现在捕捞量为每年9000万吨
天然气：140万亿立方米
镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨锰结核：3万亿吨
金总量5×107t,1t海水中仅有4×10-6g
二、海水资源的开发利用
（一）海水水资源的利用
温度计水银球处于支管口处
液体体积不应该超过容积的2/3,不应少于1/3
利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。
阳离子交换树脂: HR + Na+ = NaR + H+
阴离子交换树脂: ROH + Cl— = RCl +OH—
H++OH- =H2O
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。
【资料卡片】 海水中的化学元素 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、Br、 S、Ca、K 、C、Sr、B、F等11种元素，其总量超过99%，其他元素为微量。 大约每1000g海水中仅仅含1.28gMg2+，0.067gBr-，而经过摊晒分离出氯化钠的海水即苦卤（浓缩的海水），苦卤中的离子浓度大大提高。
（二）海水化学资源的开发利用
粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、 Mg2+、 SO42-
②③① \\ ③②① \\ ③①②
基本原则： 先加BaCl2，后加Na2CO3； 过滤后再加稀盐酸，蒸发结晶。
1、 海水中提取NaCl
(1)饱和NaCl的水溶液制NaOH
2NaCl（熔融）电解 2Na + Cl2 ↑
(3)制Na2CO3 （侯氏制碱法）
NaCl + H2O + NH3 + CO2 = NaHCO3 ↓+ NH4Cl
剩下的浓缩海水（或苦卤）仍然是苦涩的，你们知道里面还有哪些元素吗？
贝壳——CaO——Ca(OH)2
Mg(OH)2
MgCl2·6H2O
无水MgCl2
思考1:流程中试剂1可能是_____，充分反应后进行的操作A是____。
思考2:试剂2可能是_____，操作B是_________过滤、洗涤、干燥。
煅烧 水
【资料】无水氯化镁遇到水会发生反应。
思考3:操作HCl气流的作用是 。
抑制氯化镁与水发生反应
思考4:该流程中的试剂1是否可用石灰乳？为什么？ （从实际生产的成本考虑）
工业上从海水中提取镁的流程图
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
CaO+H2O=Ca(OH)2
【资料卡片】 海水中元素种类很多，总储存量很大，但许多元素富集程度却很低。 溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在，而每升中溴元素的含量仅约为67mg。
思考：上述苦卤中含有Br-，需要加入___ _使其转化为Br2。
根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环节的作用，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。
15 十二月 2023
用氯气氧化海水中的溴离子
用空气将生成的溴 吹出
用SO2作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离
再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离
2Br- + Cl2=2Cl-+Br2
Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
Br2+SO2+2H2O= 4H++SO42-+2Br-
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
2HBr+Cl2=2HCl+Br2
【科学探究】如何证明海带中有碘离子？
2I-+ H2O2+2H+ = I2 +2H2O
2KI+ H2O2+H2SO4 =I2 +K2SO4+2H2O
增强H2O2的氧化性；抑制I2与水反应
或Cl2＋2I－=I2＋2Cl－
【资料】CCl4沸点：76.8℃ I2升华温度：184.3℃
思考1：实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？
思考2：萃取Br2、I2常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？
1、利用某种物质(溶质)在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法
①萃取剂与原溶剂不混溶、不反应；②溶质在萃取剂中有较大的溶解度；③溶质不与萃取剂发生任何反应
2、萃取剂的选择原则：
3、萃取步骤：(萃取碘水中的碘)
查漏：检验分液漏斗是否漏液
用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞，溶液分层，四氯化碳在下层
用右手压住分液漏斗玻璃塞，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡过程中要打开活塞两到三次，使漏斗内气体放出
将分液漏斗放在铁架台上，静置，液体分层，上层为水层，无色；下层为四氯化碳层，显紫色
待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，上层液体从分液漏斗上口倒出
防止分液漏斗内部压强过大发生危险
防止上层液体从下口流出
保证分液漏斗内部气压与外界相同，使液体顺利流下
保证上层液体尽量少地沾附下层液体
第八章 化学与可持续发展第1节 自然资源的开发利用第3课时 煤、天然气、石油的综合利用
【阅读课本102页，回答问题】1、迄今为止，人类使用的主要的能源是什么？2、化石燃料的综合利用的主要意义是什么？3、煤的组成是什么？
提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染
由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成元素以碳为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
组成元素： C元素（大量）、 H、O、N、S 等元素（少量）
COx、NOx、 SO2 烟尘
（一）煤的组成及其综合利用
三、煤、石油和天然气的综合应用
（1）煤的干馏——焦化
将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。
出炉煤气、煤焦油、焦炭
将煤转化为可燃性气体的过程
使煤与氢气作用生成液体燃料
先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇
【思考与交流】煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？
不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。
（二）天然气的组成及其综合利用
1、天然气的主要成分是 。
2、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
（三）石油的组成及其综合利用
1、物理性质： 黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。
2、石油的组成 按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98% 按物质：含有1~50个碳原子的烷烃及环烷烃（一般不含烯烃） 按组成状态：固态、液态、气态。 大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
重柴油润滑油(脱凡士林石蜡)渣油(制沥青)
利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物)
石油气 汽油: C5～C11 (直馏汽油) 煤油: C11～C16 柴油: C15～C18 重油: C20 以上
常压 常压石油 ──→ ──→ 加热炉 分馏塔
减压 减压──→ ──→加热炉 分馏塔
（分为常压蒸馏和减压蒸馏）
（2）裂化：在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂成碳原子较少的烃的过程。目的是提高汽油产量和质量。
（3）裂解：又称为深度裂化。目的是获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯、甲烷等）为主要成分的基本化工原料。
（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃（苯，甲苯等）的过程。
石油的分馏是物理变化；裂化、裂解、催化重整是化学变化
以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。(2)合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。
隔绝空气、高温下使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
产物为单一组分的纯净物
产物为沸点相近的各组分组成的混合物
H2、CO、CH4、C2H4
C2H4、C3H6、C4H8、CH4
化学“六气”的主要成分
(1)煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。(2)石油分馏属于物理变化，由于石油中有些物质的沸点很接近，所以分馏产物一般为混合物。 常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。 分馏时沸点低(相对分子质量小)的烃类先汽化，沸点高(相对分子质量大)的烃类后汽化。(3)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。 石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应。(4)裂化是为了提高汽油的产量和质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物作化工原料。
可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别
1、下列变化属于化学变化的是 ( ) A.萃取 B.分馏 C.蒸馏 D．干馏
2、下列物质中，属于纯净物的是 （ ） A.石油 B.汽油 C.海水 D.煤焦油 E.煤 F.液氯 G.铝热剂
3、关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到 B.以煤为主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃 D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色
4、某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法错误的是（ ） A.石蜡是石油减压蒸馏的产物 B.碎瓷片加快了石蜡油的分解 C.酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯 D.溴的四氯化碳溶液褐色是因为发生了加成反应
A、石油的蒸馏、裂化属于化学变化 B、煤的干馏和石油的分馏均属化学变化C、煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料D、甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到E、石油裂化和油脂皂化都是高分子生成小分子的过程F、“地沟油”、“塑化剂”（邻苯二甲酸酯类物质）均属于高分子化合物，都对健康有害G、地沟油和矿物油都属于酯类物质.H、植物油和裂化汽油都能使溴水褪色
5、【高考真题组合】下列说法正确的是 。
6.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO42－、Ca2＋)，加入的药品顺序正确的是__________。（2）制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解，写出电解化学方程式：___________________________________________。（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是______________。写出步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式：_______________________________。
NaOH、BaCl2、Na2CO3或其它合理答案
Br2+SO2+2H2O=4H+ + 2Br- +SO42-
【资料卡片】自然资源与可持续发展 自然资源是人类社会发展不可或铸的自然物质基础，包括土地与土壕资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可椅续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
金属元素在自然界的存在
将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性不同，还原方法一样吗？
历史上金属被发现和冶炼利用的顺序
金属越活泼、就越难冶炼。
【讨论1】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？
适用于冶炼不太活泼的金属（Hg、Ag等）
2 2Hg + O2 ↑
2 4Ag + O2 ↑
【讨论2】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？
2 4Al + 3O2↑
2 2Na + Cl2↑
适合冶炼活动性很强的金属K~Al（排在Zn前）
消耗大量的电能，成本较高
冰晶石(Na3AlF6)：
①工业制钾、钠、镁时，电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2而不电解熔融的K2O、 Na2O、 MgO；制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是 。 ②能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？
K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝不导电
【讨论3】观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这种方法常用的还原剂有哪些？
适用于金属活动性介于Zn-Cu之间的大多数金属的冶炼。
C、CO、H2和Al等。
以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应。
活泼金属置换不活泼金属。
镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。
写出Al和V2O5、MnO2、Cr2O3发生铝热反应的方程式。
铝热剂： 铝和金属氧化物组成的混合物。
【思考】制得以上金属各1ml，消耗铝最多的是 。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代的发展历程。
2.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是 ( ) A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5
下列说法正确的是 （ ） A.电解熔融AlCl3中并以冰晶石作助熔剂可获得金属铝 B.利用CO还原Ag2O可获是Ag C. 反应可加入N2作保护气D.TiO2＋2C+2Cl2 TiCl4+2CO ，该反应中TiO2既不是氧化剂，也不是还原剂
3.在熔融状态下 可用Na与KCl反应制金属K： Na+KCl=K+NaCl。调整合适的温度，可以分离出K单质。已知四种物质的熔、沸点如下：
根据上表数据，用Na与KCl反应制K的适宜温度是( ) A．97.8～770 ℃ B．770～774 ℃ C．774～882.9 ℃ D．1 413～1 500 ℃
思考：此反应和金属的活泼性有关吗？
助熔剂，降低Al2O3的熔化温度，减少生产能耗
问2：为啥要定期更换碳素电极？
高温下，碳会被氧气氧化
启示1：从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中要考虑成本。
启示2：加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。在日常生活中要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用。
启示3：实际生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，在得到所需产品的同时也会产生废弃物，因此必须考虑废弃物的处理对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展的意识。
合理开发和利用金属矿物资源的原因：
（1）资源有限且分布不均
（2）金属的冶炼消耗许多能量
（3）金属冶炼造成环境污染
（4）金属腐蚀造成大量损失
5、金属矿物的开发和利用
（1）提高金属矿物的利用率
（2）开发环保高效的金属冶炼方法
（4）加强废旧金属的回收和再利用
（5）使用其他材料代替金属材料
合理开发和利用金属矿物资源的措施：
1.列说法错误的是 ( ) A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用 B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步 C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液 D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
2.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是 （ ）A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子的能力
第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用第2课时 海水资源的开发利用
海底石油:1350亿吨
每年6亿吨鱼虾贝藻，现在捕捞量为每年9000万吨
天然气：140万亿立方米
镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨锰结核：3万亿吨
金总量5×107t,1t海水中仅有4×10-6g
二、海水资源的开发利用
（一）海水水资源的利用
温度计水银球处于支管口处
液体体积不应该超过容积的2/3,不应少于1/3
利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。
阳离子交换树脂: HR + Na+ = NaR + H+
阴离子交换树脂: ROH + Cl— = RCl +OH—
H++OH- =H2O
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。
【资料卡片】 海水中的化学元素 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、Br、 S、Ca、K 、C、Sr、B、F等11种元素，其总量超过99%，其他元素为微量。 大约每1000g海水中仅仅含1.28gMg2+，0.067gBr-，而经过摊晒分离出氯化钠的海水即苦卤（浓缩的海水），苦卤中的离子浓度大大提高。
（二）海水化学资源的开发利用
粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、 Mg2+、 SO42-
②③① \\ ③②① \\ ③①②
基本原则： 先加BaCl2，后加Na2CO3； 过滤后再加稀盐酸，蒸发结晶。
1、 海水中提取NaCl
(1)饱和NaCl的水溶液制NaOH
2NaCl（熔融）电解 2Na + Cl2 ↑
(3)制Na2CO3 （侯氏制碱法）
NaCl + H2O + NH3 + CO2 = NaHCO3 ↓+ NH4Cl
剩下的浓缩海水（或苦卤）仍然是苦涩的，你们知道里面还有哪些元素吗？
贝壳——CaO——Ca(OH)2
Mg(OH)2
MgCl2·6H2O
无水MgCl2
思考1:流程中试剂1可能是_____，充分反应后进行的操作A是____。
思考2:试剂2可能是_____，操作B是_________过滤、洗涤、干燥。
煅烧 水
【资料】无水氯化镁遇到水会发生反应。
思考3:操作HCl气流的作用是 。
抑制氯化镁与水发生反应
思考4:该流程中的试剂1是否可用石灰乳？为什么？ （从实际生产的成本考虑）
工业上从海水中提取镁的流程图
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
CaO+H2O=Ca(OH)2
【资料卡片】 海水中元素种类很多，总储存量很大，但许多元素富集程度却很低。 溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在，而每升中溴元素的含量仅约为67mg。
思考：上述苦卤中含有Br-，需要加入___ _使其转化为Br2。
根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环节的作用，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。
15 十二月 2023
用氯气氧化海水中的溴离子
用空气将生成的溴 吹出
用SO2作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离
再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离
2Br- + Cl2=2Cl-+Br2
Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
Br2+SO2+2H2O= 4H++SO42-+2Br-
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
2HBr+Cl2=2HCl+Br2
【科学探究】如何证明海带中有碘离子？
2I-+ H2O2+2H+ = I2 +2H2O
2KI+ H2O2+H2SO4 =I2 +K2SO4+2H2O
增强H2O2的氧化性；抑制I2与水反应
或Cl2＋2I－=I2＋2Cl－
【资料】CCl4沸点：76.8℃ I2升华温度：184.3℃
思考1：实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？
思考2：萃取Br2、I2常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？
1、利用某种物质(溶质)在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法
①萃取剂与原溶剂不混溶、不反应；②溶质在萃取剂中有较大的溶解度；③溶质不与萃取剂发生任何反应
2、萃取剂的选择原则：
3、萃取步骤：(萃取碘水中的碘)
查漏：检验分液漏斗是否漏液
用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞，溶液分层，四氯化碳在下层
用右手压住分液漏斗玻璃塞，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡过程中要打开活塞两到三次，使漏斗内气体放出
将分液漏斗放在铁架台上，静置，液体分层，上层为水层，无色；下层为四氯化碳层，显紫色
待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，上层液体从分液漏斗上口倒出
防止分液漏斗内部压强过大发生危险
防止上层液体从下口流出
保证分液漏斗内部气压与外界相同，使液体顺利流下
保证上层液体尽量少地沾附下层液体
第八章 化学与可持续发展第1节 自然资源的开发利用第3课时 煤、天然气、石油的综合利用
【阅读课本102页，回答问题】1、迄今为止，人类使用的主要的能源是什么？2、化石燃料的综合利用的主要意义是什么？3、煤的组成是什么？
提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染
由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成元素以碳为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
组成元素： C元素（大量）、 H、O、N、S 等元素（少量）
COx、NOx、 SO2 烟尘
（一）煤的组成及其综合利用
三、煤、石油和天然气的综合应用
（1）煤的干馏——焦化
将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。
出炉煤气、煤焦油、焦炭
将煤转化为可燃性气体的过程
使煤与氢气作用生成液体燃料
先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇
【思考与交流】煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？
不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。
（二）天然气的组成及其综合利用
1、天然气的主要成分是 。
2、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
（三）石油的组成及其综合利用
1、物理性质： 黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。
2、石油的组成 按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98% 按物质：含有1~50个碳原子的烷烃及环烷烃（一般不含烯烃） 按组成状态：固态、液态、气态。 大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
重柴油润滑油(脱凡士林石蜡)渣油(制沥青)
利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物)
石油气 汽油: C5～C11 (直馏汽油) 煤油: C11～C16 柴油: C15～C18 重油: C20 以上
常压 常压石油 ──→ ──→ 加热炉 分馏塔
减压 减压──→ ──→加热炉 分馏塔
（分为常压蒸馏和减压蒸馏）
（2）裂化：在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂成碳原子较少的烃的过程。目的是提高汽油产量和质量。
（3）裂解：又称为深度裂化。目的是获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯、甲烷等）为主要成分的基本化工原料。
（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃（苯，甲苯等）的过程。
石油的分馏是物理变化；裂化、裂解、催化重整是化学变化
以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。(2)合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。
隔绝空气、高温下使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
产物为单一组分的纯净物
产物为沸点相近的各组分组成的混合物
H2、CO、CH4、C2H4
C2H4、C3H6、C4H8、CH4
化学“六气”的主要成分
(1)煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。(2)石油分馏属于物理变化，由于石油中有些物质的沸点很接近，所以分馏产物一般为混合物。 常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。 分馏时沸点低(相对分子质量小)的烃类先汽化，沸点高(相对分子质量大)的烃类后汽化。(3)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。 石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应。(4)裂化是为了提高汽油的产量和质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物作化工原料。
可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别
1、下列变化属于化学变化的是 ( ) A.萃取 B.分馏 C.蒸馏 D．干馏
2、下列物质中，属于纯净物的是 （ ） A.石油 B.汽油 C.海水 D.煤焦油 E.煤 F.液氯 G.铝热剂
3、关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到 B.以煤为主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃 D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色
4、某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法错误的是（ ） A.石蜡是石油减压蒸馏的产物 B.碎瓷片加快了石蜡油的分解 C.酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯 D.溴的四氯化碳溶液褐色是因为发生了加成反应
A、石油的蒸馏、裂化属于化学变化 B、煤的干馏和石油的分馏均属化学变化C、煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料D、甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到E、石油裂化和油脂皂化都是高分子生成小分子的过程F、“地沟油”、“塑化剂”（邻苯二甲酸酯类物质）均属于高分子化合物，都对健康有害G、地沟油和矿物油都属于酯类物质.H、植物油和裂化汽油都能使溴水褪色
5、【高考真题组合】下列说法正确的是 。
6.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO42－、Ca2＋)，加入的药品顺序正确的是__________。（2）制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解，写出电解化学方程式：___________________________________________。（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是______________。写出步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式：_______________________________。
NaOH、BaCl2、Na2CO3或其它合理答案
Br2+SO2+2H2O=4H+ + 2Br- +SO42-
相关课件
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试讲课ppt课件： 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用试讲课ppt课件，文件包含新人教版必修2化学81《自然资源的开发利用》课件pptx、81自然资源的开发利用教案doc等2份课件配套教学资源，其中PPT共27页， 欢迎下载使用。
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优秀课件ppt： 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用优秀课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了微判断，尝试解答，微训练等内容，欢迎下载使用。
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优质课件ppt： 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用优质课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了微判断，尝试解答，微训练等内容，欢迎下载使用。
