选21.46化学与资源开发利用
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高考化学总复习 第二章 化学与资源开发利用课件 新人教版选修2
第三十三页，共56页。
(3)有关反应方程式： Ba2＋＋SO24－===BaSO4↓， Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓， Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓， Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓， CO23－＋2H＋===H2O＋CO2↑。
第十一页，共56页。
b．加入苏打——除去 Ca2＋引起的硬度 Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓ ③离子交换法 利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换树脂 作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示：
NaRCa2＋(Mg2＋)CaR2(MgR2)饱和食盐水 离子方程式：Ca2＋＋2NaR===CaR2↓＋2Na＋、 Mg2＋＋2NaR===MgR2↓＋2Na＋。
3(胶体)
＋3H＋，带正电荷的 Al(OH)3 胶粒破坏天然水中胶体杂质的稳定性， 并吸附 悬浮物 而 沉降(ch。énjiàng)
第六页，共56页。
2．硬水的软化 (1)硬水和软水 天然水— 硬水(yìngshuǐ)：含Ca2＋、Mg2＋较多的水
软水(ruǎnshuǐ)：含少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水
第十九页，共56页。
5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O ②SO2 吸收法：用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起，不易 分离，用还原剂 SO2 吸收后，再用氯气氧化 HBr 即得到溴单质。 特别提示： (1)通氯气前要将海水酸化，pH 为 3.5 时，氯气的氧化效果最好。 (2)用空气或 H2O(g)将溴吹出，而不用 CCl4 萃取，因后者工艺复 杂，设备投资大，经济效益低且对环境污染严重。
第三十四页，共56页。
3．电解生产 (1)设备：离子交换膜电解槽。离子交换膜只允许 Na＋通过。
(3)有关反应方程式： Ba2＋＋SO24－===BaSO4↓， Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓， Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓， Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓， CO23－＋2H＋===H2O＋CO2↑。
第十一页，共56页。
b．加入苏打——除去 Ca2＋引起的硬度 Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓ ③离子交换法 利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换树脂 作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示：
NaRCa2＋(Mg2＋)CaR2(MgR2)饱和食盐水 离子方程式：Ca2＋＋2NaR===CaR2↓＋2Na＋、 Mg2＋＋2NaR===MgR2↓＋2Na＋。
3(胶体)
＋3H＋，带正电荷的 Al(OH)3 胶粒破坏天然水中胶体杂质的稳定性， 并吸附 悬浮物 而 沉降(ch。énjiàng)
第六页，共56页。
2．硬水的软化 (1)硬水和软水 天然水— 硬水(yìngshuǐ)：含Ca2＋、Mg2＋较多的水
软水(ruǎnshuǐ)：含少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水
第十九页，共56页。
5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O ②SO2 吸收法：用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起，不易 分离，用还原剂 SO2 吸收后，再用氯气氧化 HBr 即得到溴单质。 特别提示： (1)通氯气前要将海水酸化，pH 为 3.5 时，氯气的氧化效果最好。 (2)用空气或 H2O(g)将溴吹出，而不用 CCl4 萃取，因后者工艺复 杂，设备投资大，经济效益低且对环境污染严重。
第三十四页，共56页。
3．电解生产 (1)设备：离子交换膜电解槽。离子交换膜只允许 Na＋通过。
化学课件《化学与自然资源的开发利用》优秀ppt4 人教课标版1
气化和液化的目的：使煤变成清洁能源，提 高煤的燃烧效率。
2、天然气的综合利用：
重要的化工原料，如用于合成氨和甲醇； 用于合成多碳原子化合物等。
可燃冰
可燃冰又称甲烷水化物，多数蕴 藏在地球高纬度的永久冻土带或深海 海底100－300米的地下。可燃冰是 甲烷在低温高压条件下吸入水分子而 形成的结晶体。其形成的条件是：一 要有数千年前动植物尸骸释放的甲烷 气；二要有丰富的水；三要具备低温 高压环境。
87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变 反应历程）
从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一 开始就避免污染物的产生）
从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降 低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最 终的期望产物，原子利用率为100%
例如：
原子利用率=25.4% 原子利用率=100%
1、安全的生产工艺
4、提高能源的利用率
无毒无害 原料
可再生资源
原子经济 性反应
高选择性 反应
环境友好产品 （安全、能降解 可再生利用）
2、应用无毒无害命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
2、天然气的综合利用：
重要的化工原料，如用于合成氨和甲醇； 用于合成多碳原子化合物等。
可燃冰
可燃冰又称甲烷水化物，多数蕴 藏在地球高纬度的永久冻土带或深海 海底100－300米的地下。可燃冰是 甲烷在低温高压条件下吸入水分子而 形成的结晶体。其形成的条件是：一 要有数千年前动植物尸骸释放的甲烷 气；二要有丰富的水；三要具备低温 高压环境。
87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变 反应历程）
从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一 开始就避免污染物的产生）
从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降 低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最 终的期望产物，原子利用率为100%
例如：
原子利用率=25.4% 原子利用率=100%
1、安全的生产工艺
4、提高能源的利用率
无毒无害 原料
可再生资源
原子经济 性反应
高选择性 反应
环境友好产品 （安全、能降解 可再生利用）
2、应用无毒无害命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第2节化学与资源综合利用、环境保护教案新人教版必修2
- 学生可以尝试分析生活中的化学现象，如废旧电池的处理、塑料的使用等，提出自己的观点和建议。
- 学生可以参与相关的社会实践活动，如环保志愿者、化学实验竞赛等，将所学知识应用于实际中。
教学反思与改进
在本节课的教学过程中，我注意到了一些需要改进的地方，以及学生们在学习和实践过程中遇到的问题。首先，我发现学生在理解化学与资源综合利用、环境保护的关系方面还存在一定的困难，需要我在今后的教学中更加注重概念的讲解和实际案例的分析。其次，学生在实验操作和团队合作方面还需要加强训练，我将计划增加一些实验操作的练习和团队合作的活动。此外，我也发现部分学生对于环境保护的重要性和紧迫性认识不足，需要我在教学中更多地引入相关的社会热点和实际问题，激发学生的学习兴趣和社会责任感。
针对学生的学情分析，教师应根据学生的实际情况进行针对性的教学设计。首先，教师可以通过引入实例和实际操作来激发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握资源综合利用和环境保护的知识。其次，教师可以通过组织小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作能力和实验技能。同时，教师还可以通过问题讨论和实例分析，培养学生的创新意识和问题解决能力，引导学生思考人与自然的关系，培养学生的社会责任感和可持续发展观念。
2024年高中化学 第四章化学与自然资源的开发利用 第2节 化学与资源综合利用、环境保护教案 新人教版必修2
主备人
备课成员
教材分析
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第2节化学与资源综合利用、环境保护教案新人教版必修2。本节内容主要包括两个方面：一是化学与资源综合利用，以金属资源的综合利用和有机物的综合利用为例，让学生了解资源综合利用的方法和途径；二是化学与环境保护，通过学习环境污染的来源、危害及防治方法，使学生认识到环境保护的重要性。本节课与生活实际紧密相连，旨在培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
- 学生可以参与相关的社会实践活动，如环保志愿者、化学实验竞赛等，将所学知识应用于实际中。
教学反思与改进
在本节课的教学过程中，我注意到了一些需要改进的地方，以及学生们在学习和实践过程中遇到的问题。首先，我发现学生在理解化学与资源综合利用、环境保护的关系方面还存在一定的困难，需要我在今后的教学中更加注重概念的讲解和实际案例的分析。其次，学生在实验操作和团队合作方面还需要加强训练，我将计划增加一些实验操作的练习和团队合作的活动。此外，我也发现部分学生对于环境保护的重要性和紧迫性认识不足，需要我在教学中更多地引入相关的社会热点和实际问题，激发学生的学习兴趣和社会责任感。
针对学生的学情分析，教师应根据学生的实际情况进行针对性的教学设计。首先，教师可以通过引入实例和实际操作来激发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握资源综合利用和环境保护的知识。其次，教师可以通过组织小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作能力和实验技能。同时，教师还可以通过问题讨论和实例分析，培养学生的创新意识和问题解决能力，引导学生思考人与自然的关系，培养学生的社会责任感和可持续发展观念。
2024年高中化学 第四章化学与自然资源的开发利用 第2节 化学与资源综合利用、环境保护教案 新人教版必修2
主备人
备课成员
教材分析
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第2节化学与资源综合利用、环境保护教案新人教版必修2。本节内容主要包括两个方面：一是化学与资源综合利用，以金属资源的综合利用和有机物的综合利用为例，让学生了解资源综合利用的方法和途径；二是化学与环境保护，通过学习环境污染的来源、危害及防治方法，使学生认识到环境保护的重要性。本节课与生活实际紧密相连，旨在培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
高中化学必修二：化学及自然资源开发利用
第四章化学与自然资源的开发利用一、开发利用金属矿物和海水资源金属矿物的开发和利用金属的冶炼：金属冶炼是工业大将金属从含有金属元素的矿石中复原出来的生产过程。
常有金属（金属活动次序表）冶炼的一般方法：金属的活动性不一样，冶炼的方法不一样。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag电解法热复原法热分解法①热分解法：不开朗金属（Hg 及 Hg 此后）能够直接用加热分解的方法将金属从其化合物中复原出来，比如：△2HgO2Hg+O2↑△2Ag2O4Ag+O2↑②热复原法：一般开朗的金属（ Zn---Cu), 往常是在高温下用复原剂（C、 CO、 H2、开朗金属等）将金属从其化合物中复原出来，比如：Fe2O3 + 3CO 高温2Fe + CO2↑WO+ 3H高温W +3H O 322高温ZnO + C Zn + CO↑Fe O + 2Al高温2Fe + Al O （铝热反响）2323Cr2O3 + 2Al 高温2Cr + Al2O3（铝热反响）③电解法：特别开朗的金属（K---Al）用一般的复原剂很难将它们复原出来，往常采纳电解熔融的金属化合物的方法冶炼开朗金属，比如：2NaCl（熔融）电解2Na + Cl2↑MgCl（熔融）电解Mg + Cl ↑22电解2Al O （熔融）4Al + 3O ↑232冰晶石有些金属能够利用氧气从其硫化物中冶炼出来，比如：冶炼铜高温Cu2S + O22Cu + SO2铝热反响I.操作：(1)把两张滤纸分别折叠成漏斗状套在一同（内层滤纸底部剪一小孔，用水润湿）架在铁架台上，下边搁置一盛沙子的蒸发皿。
(2)将 5g 干燥的氧化铁粉末和 2g 铝粉平均混淆后放入纸漏斗中，混淆物上边加少许氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条。
(3)用燃着的小木条点燃镁条，察看现象。
Ⅱ.现象：(1)镁条强烈焚烧，并发出刺眼的白光。
(2)惹起混淆物强烈焚烧，发光发热。
(3) 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。
高中化学：《化学与资源开发利用》课件3 鲁科版化学选修
子，以防破坏离子交换膜。
⑤有关反应方程式
Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓，Mg2＋＋2OH－ ===Mg(OH)2↓，
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Ca2＋＋CO32－ ===CaCO3↓，
Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓，CO32－＋2H＋===H2O＋ CO2↑。
2．海水提溴 (1)工艺流程
【应用指南】
(1)水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2。
(2)水的净化是除去天然水中的悬浮物、细菌等，常用FeCl3、AlCl3、 Al2(SO4)3或明矾等易水解的物质作净水混凝剂、用木炭脱色脱臭，饮 用水还常用漂白粉、液氯等消毒、杀菌。
(2009年浙江高考)以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息 相关的三个主题，请根据已知信息回答有关问题：
4.石油裂化、裂解的比较，分馏产品及煤的综合利用。
一、获取洁净的水
1．天然水的净化 (1)混凝法 天然水中常含有一些悬浮物和胶体，常用加入混凝剂的方法，使
细小的悬浮物和胶体凝聚成较大的颗粒而沉淀，再过滤除去。最常 用的一种混凝剂是明矾，其在水中发生电离：KAl(SO4)2===K＋＋ Al3＋＋2SO42－，Al3＋与水发生水解反应生成Al(OH)3：Al3＋＋3H2O
子交换膜，而SO42－会引入杂质。 ③试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸。 用BaCl2除去SO42－，用Ca(OH)2除去Mg2＋、Fe3＋，用Na2CO3除去
Ba2＋及Ca2＋，所加沉淀剂需稍过量。
④工艺流程
粗盐水 过滤
离子交换树脂―→精盐水。
在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2＋、Mg2＋等离
(2)化学反应 阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 化学方程式：2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋ H2↑＋Cl2↑。
高中化学必修二化学与自然资源的开发利用ppt课件
1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
13
二、海水资源的开发利用
14
1、海水水资源的利用：
海洋约占地球面积的71%。 海水中 的水1.3X109 亿吨。占地球总水量97% （3%在陆地、淡水）。
主要包括海水的淡化和直接利用海水进 行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海 水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的 目的。
提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃 取出来。
用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式： 2I-+ H2O2 +2H+=I2+2H2O
23
②提取流程
灼烧
溶解过滤
海带
海带灰
残渣
含I-的溶液
含I2的有机溶液
稀H2SO4 H2O2
萃取 含I2的溶液
24
③实验方法
（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的 附着物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪 碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带 完全成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中 加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min， 使可溶物溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约 1ml H2O2溶液，观察现象。 （5）取少量上述滤液，加几滴淀粉溶液，观 察现象。
27
28
• 海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的 含量很大（如NaCl ）有的含量很少（如Au）
18
源的分散性：
海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大 但由于太分散 ，含量极微少
如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨） 但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克） （百分之0.000004克）
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二、海水资源的开发利用
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1、海水水资源的利用：
海洋约占地球面积的71%。 海水中 的水1.3X109 亿吨。占地球总水量97% （3%在陆地、淡水）。
主要包括海水的淡化和直接利用海水进 行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海 水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的 目的。
提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃 取出来。
用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式： 2I-+ H2O2 +2H+=I2+2H2O
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②提取流程
灼烧
溶解过滤
海带
海带灰
残渣
含I-的溶液
含I2的有机溶液
稀H2SO4 H2O2
萃取 含I2的溶液
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③实验方法
（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的 附着物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪 碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带 完全成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中 加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min， 使可溶物溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约 1ml H2O2溶液，观察现象。 （5）取少量上述滤液，加几滴淀粉溶液，观 察现象。
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• 海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的 含量很大（如NaCl ）有的含量很少（如Au）
18
源的分散性：
海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大 但由于太分散 ，含量极微少
如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨） 但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克） （百分之0.000004克）
化学与自然资源的开发利用课件.ppt
电解法 热还原法 热分方法 物理解法
课堂互动讲练
2.铝热反应 (1)原理：铝将金属氧化物中化合态 的金属还原为金属单质。 (2)反应特点 ①高温条件； ②剧烈燃烧，放出大量的热； ③新生成的液态金属单质易与 Al2O3(固态)分离。
课堂互动讲练
(3)引燃剂和铝热剂 ①引燃剂：镁条、氯酸钾。 ②铝热剂：铝粉和金属氧化物 (Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合 物。 (4)应用：铝热反应常用于冶炼难 熔金属如V、Cr、Mn等，焊接钢轨 等。
基础知识梳理
3．金属冶炼的方法 (1)热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取Hg、Ag， 化学方程式分别为：
2HgO==△===2Hg＋O2↑，2Ag2O==△===4Ag＋O2↑。
基础知识梳理
(2)热还原法 ①H2 还原 WO3：WO3＋3H2=高==温==W＋3H2O。 ②Al 还原 Cr2O3：Cr2O3＋2Al=高==温==2Cr＋Al2O3。 ③CO 还原 Fe2O3：Fe2O3＋3CO=高==温==2Fe＋3CO2。
基础知识梳理
(3)电解法 制取Na、Mg、Al等活泼金属使 用电解冶炼的方法，化学方程式分别 为： 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑， MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑， 2Al2O3(熔融)=冰=电=晶=解=石=4Al＋3O2↑。
基础知识梳理
4．金属的回收和资源保护 回收(利1)废用旧金属最好的处理方法是
。
基础知识梳理
③煤的液化
氢气
直接液化：让煤与 作用生成
液体燃料。
一氧化
碳和间氢接气液化：先把煤转化为
，再在催化剂作用下合成甲
醇等液体燃料。
基础知识梳理
化学与自然资源的开发利用
在实际生产Br2中，过程比较复杂，请设计 制溴的步骤（根据书第91页资料卡片，用框图 表示步骤，标出每步所加的物质）写出相关的 化学反应方程式。
空气吹出法制溴步骤：
通入Cl2
浓缩海水
溴水
通入空气 和水蒸气
将Br2吹 入吸收塔
通入SO2
通入Cl2
HBr
产品溴
化学反应方程式：
① 2NaBr + Cl2 =2NaCl + Br2 ② Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 ③ 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
练习：海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
海水 海 淡化 水
NaCl
Cl2
浓缩 海水 淡水
低
浓
度
Ⅰ
的 Br2
溶
液
含
通入空气吹出 HBr
Br2，用SO2水 溶液吸收
Ⅱ
等物 质的 溶液
通入适量Cl2， 蒸馏
工
Ⅲ
业 溴
(1)请写出一种海水淡化的方法 蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)
问题与讨论
为什么中日在钓 鱼岛问题上互不相
让
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
利用热还原法冶炼的金属还有:
空气吹出法制溴步骤：
通入Cl2
浓缩海水
溴水
通入空气 和水蒸气
将Br2吹 入吸收塔
通入SO2
通入Cl2
HBr
产品溴
化学反应方程式：
① 2NaBr + Cl2 =2NaCl + Br2 ② Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 ③ 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
练习：海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
海水 海 淡化 水
NaCl
Cl2
浓缩 海水 淡水
低
浓
度
Ⅰ
的 Br2
溶
液
含
通入空气吹出 HBr
Br2，用SO2水 溶液吸收
Ⅱ
等物 质的 溶液
通入适量Cl2， 蒸馏
工
Ⅲ
业 溴
(1)请写出一种海水淡化的方法 蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)
问题与讨论
为什么中日在钓 鱼岛问题上互不相
让
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
利用热还原法冶炼的金属还有:
【授课】第二单元 化学与资源开发利用
第二章化学与资源开发利用
第一节 《获取洁净的水 》
2、你认为水污染还有其它原因吗？
一、天然水的净化
实验：在一杯浑浊的黄河水中撒入一药 匙明矾粉末，观察现象。写出有关的离 子方程式。
KAl（SO4）2= Al3+ +K++2 SO42Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
分组实验2-1 结论：绿矾净水效果不如明矾
就让我们接着学习硬水软化的方法吧！
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硬水软化的方法
煮沸法
离子交换法
石灰-纯碱法 其他方法
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煮沸法(复习)
煮沸暂时硬水时的反应：
MgCO3 ＋H2O
=
Mg(OH)2 +CO2 +H2O＋CO2 +H2O＋CO2
Ca(HCO3)2 ＝CaCO3 Mg(HCO3)2 ＝MgCO3
再生剂消耗大。 优点：质量高，占地小，设备简单，操 离子交换树脂 用途：纯水制取（H型＋OH型）硬水软化， 离子交换树脂 作方便。
交换基团 原料提纯，有机合成等。（OH型） 阴离子交换树脂 交换容量和原水硬度以及再生水平 缺点：原水硬度和碱度高时，经济效益不 有关，影响因素较多。 好。
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石灰—纯碱法
高中《化学》新人教版 选修2
化学与技术
第二单元 《化学与资源开发 利用》
教学目标
1.知道化学在水处理中的应用。 2.了解化学在水污染处理中的具体应用，认识化学 与社会发展的关系； ３．掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学 原理； ４．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自 然资源利用的作用。 ５.掌握煤、石油和天然气等综合利用中基本的化 学原理。 ６.通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的 最新进展。７.了解我国基本化工的生产资源、基 本化工产品的主要种类和发展概况。
选修二 第2讲 化学与资源开发利用
提升能力
第2讲 化学与资源开发利用
考点一
考点二
考点三
考点四
课时作业
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考点二
②主要设备：离子交换膜电解槽，(阳)离子交换膜只允许 Na＋
NO.1 梳理主干 填准记牢
通过。
NO.2 题组训练
提升能力
③产品：阳极室：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水，阴极室 产品：氢气和 NaOH，补充纯水(加入一定 NaOH 溶液)流出 NaOH 溶液。
甲醇 等 经催化合成烃类燃料、 合成汽油、
醇类燃料(如 CH3OH)等
第2讲 化学与资源开发利用
考点一
考点二
考点三
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考点一
3.天然气的综合利用
NO.1 梳理主干 填准记牢
(1)做清洁燃料。
高温 CH4――→C＋2H2 裂解 (2)为合成氨提供原料气——氢气：①
；
NO.2 题组训练
第2讲 化学与资源开发利用
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原理
NO.1 梳理主干 填准记牢
产品 优质汽油、柴油、芳香烃 和副产燃料气、液化石油 气等
高温、高压和有催化剂 直接 液化 条件下，与溶剂混合， 使煤与 H2 作用生成
NO.2 题组训练
提升能力
液化 间接 液化
液体燃料
把煤气化成 CO 和 H2，
主要是乙烯、 丙 等
NO.2 题组训练
提升能力
裂解
高温度下的 化学变化 裂化)
产物(包括 烯、 丁烯、 甲烷
第2讲 化学与资源开发利用
考点一
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②主要设备：离子交换膜电解槽，(阳)离子交换膜只允许 Na＋
NO.1 梳理主干 填准记牢
通过。
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③产品：阳极室：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水，阴极室 产品：氢气和 NaOH，补充纯水(加入一定 NaOH 溶液)流出 NaOH 溶液。
甲醇 等 经催化合成烃类燃料、 合成汽油、
醇类燃料(如 CH3OH)等
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(1)做清洁燃料。
高温 CH4――→C＋2H2 裂解 (2)为合成氨提供原料气——氢气：①
；
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产品 优质汽油、柴油、芳香烃 和副产燃料气、液化石油 气等
高温、高压和有催化剂 直接 液化 条件下，与溶剂混合， 使煤与 H2 作用生成
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提升能力
液化 间接 液化
液体燃料
把煤气化成 CO 和 H2，
主要是乙烯、 丙 等
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高温度下的 化学变化 裂化)
产物(包括 烯、 丁烯、 甲烷
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体验热身
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1.下列叙述正确的是(
)
①海水中含有大量的Br-,所以从海水中提取溴一般要经历浓 缩和提取两个步骤 ②铝是一种比较活泼的金属,所以铝合金制品易被腐蚀
③在煤中加入适量的生石灰,可以减少煤燃烧时二氧化硫的
排放 ④制造玻璃的主要原料是纯碱､石灰石和石英 A.②③ C.①③D.③④ B.②④
(4)由于Cl2与水中的有机物作用会产生对人体不利的物质,所 以世界卫生组织要求停止用Cl2对自来水进行消毒,而用其 他的代用品,我国已经开始使用ClO2代替Cl2对自来水进行
2.63∶1 消毒,ClO2和Cl2的消毒效率之比为__________｡
①②③ (5)从氧化还原反应角度看,下列物质中__________(填编号)
4 电解MgCl 2
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4.工业生产中平衡原理的应用 (1)沉淀溶解平衡原理的应用 ①向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的 溶 解 度 小 于 Ca(OH)2, 可 最 大 程 度 地 将 Mg2+ 转 化 为
Mg(OH)2沉淀｡
②向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,使沉淀溶解平衡右移｡
③石油的裂解:如己烷裂解｡
C6H14 CH4 CH2 CH2 CH3CH 合利用 除了直接用作燃料外,还可以制造合成氨原料气(H2),合成甲 醇及其他化工原料｡例如:天然气重整的方程式
CH4 H2O高温CO 3H2
2+,对农作物和人
畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列物
A.食盐､硫酸B.胆矾､石灰水 C.铁粉､生石灰D.苏打､盐酸 •答案:C
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解析:铁粉能除去Cu2+,生石灰能中和H+且能沉淀Fe3+｡A项 中增加废水的酸性,且不能除去Cu2+,B项中增加废水中的 Cu2+,D项中增加废水的酸性｡
Pb2++S2-===PbS↓,Cu2++S2-===CuS↓｡
3.海水淡化 常用方法为蒸馏法､电渗析法等｡
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二､海水中盐的开发和利用 1.海水制盐 (1)利用蒸发法,从海水中主要获得氯化钠及氯化镁､氯化钾
等副产品｡
(2)电渗析法､冷冻法不仅能制得盐,同时还可得到淡水｡ 2.氯碱工业——食盐资源的利用 离子交换膜法电解食盐水: (1)设备:离子交换膜电解槽｡离子交换膜只允许Na+通过｡ (2)原理:化学方程式为
3.主要化学反应 (1)制备石灰乳
CaCO 3 高温 CaO CO 2 CaO H 2O Ca(OH ) 2 (2)沉淀Mg 2 Mg 2 Ca(OH ) 2 Mg (OH ) 2 Ca 2 (3)制备MgCl 2 Mg (OH ) 2 2HCl MgCl 2 2H 2O MgCl 2 (熔融)通电Mg Cl 2
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(2)水解平衡原理的应用 在MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时,由于MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2HCl水解平衡的存在,在HCl气体环境中,增
大c(OH-),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成｡
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特别提醒:①为提高反应中Mg2+的浓度,将海水浓缩或用提取 食盐后的盐卤｡ ②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸,循环使用,节省成 本｡
第二十一章 化学与资源开发利用 学案46 化学与资源开发利用
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轻松学教材
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一､从水资源中获取洁净水的主要方法和原理 1.天然水净化 (1)混凝法 ①一般过程:混凝沉淀､过滤､杀菌｡ ②常用的混凝剂:明矾､绿矾､聚合铝､硫酸铁等｡ ③明矾净水反应原理:离子方程式为
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3.我国实施的“南水北调”工程是为了解决北方地区长期缺 水的状况,在这项工程完成之前北方的许多地区使用的是 地下水,而地下水中含有较大量的Ca 2+､Mg2+等｡科学上把 含有较多Ca2+､Mg2+的水称为硬水｡
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(1)将硬水中所含Ca2+､Mg2+､HCO等除去的方法是加入生石灰 3 生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,在沉降池中所得
｡
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2.裂化､裂解的对比
(催化)裂化 裂解
含义
通过催化剂､高温,使 链烃断裂成短链､不 含碳原子数多､沸点 饱和烃的过程 低的大分子碳链断 裂,生成小分子碳链 烃的过程
目的
提高轻质油,特别是 汽油的产量和质量
减压分馏后的重油､ 石蜡等
获得有机化工原料, 特别是提高乙烯的 产量
可以作为Cl2的代用品｡
①Ca(ClO)2 ②NH2Cl(氯氨) ③K2FeO4 ④SO2 ⑤Al2(SO4)3
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解析:水是重要的资源,所以有关水的题目也很多｡ (1)从溶解度角度可以得出沉淀是Mg(OH)2､CaCO3; (2)FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,其净水的过程发生了水解
b.离子交换法:用离子交换剂除去硬水中的Ca2+､Mg2+｡如用
离子交换树脂软化水的过程为 2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+, 2NaR+Mg2+====MgR2+2Na+｡ 而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为 CaR2+2Na+===2NaR+Ca2+｡
第5页 共 106 页
2.污水处理 (1)酸碱中和法 酸性废水常用熟石灰中和,碱性废水常用H2SO4或CO2中和｡ (2)沉淀法 Hg2+､Pb2+､Cu2+ 等重金属离子可用Na2S除去,反应的离子方 程式为Hg2++S2-===HgS↓,
､氧化还原反应､胶体的聚沉等;(3)消毒剂Cl2的消毒作用主
要 是 因 为 Cl2 与 水 反 应 的 产 物 中 有 HClO,Cl2+H2O===HCl+HClO;(4)使用ClO2代替Cl2对自来 水进行消毒,ClO2和Cl2的消毒效率之比为
1 g5 1 g2 ∶ 2.63 1 ∶ 1 1 67.5 g mol 71 g mol
主要反应 : 2C s O 2 点燃2CO g , C s H 2 O高温 CO g H 2 g , CO H 2 O g 高温CO 2 H 2｡
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(3)煤的液化 ①直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料｡ ②间接液化:先把煤转化成CO和H2,再催化合成烃类燃料､醇 燃料及化学品等｡
2NaCl 2H2O通电 2NaOH H2 Cl 2
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｡
(3)工艺流程
沉淀剂 加适量稀盐酸 粗盐水 过滤 离子交换树脂 精盐水｡
在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2+､Mg2+
等离子,以防破坏离子交换膜｡
(4)产品 阳极室产品:氯气,补充饱和食盐水流出淡盐水｡ 阴极室产品:氢气和NaOH,补充纯水(加入一定NaOH溶液)流 出NaOH溶液｡
2 KAl(SO4 )2 K Al 3 2SO4 ;
Al 3 3H 2O Al(OH)3 (胶体) 3H ｡
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(2)化学软化法 ① 具 有 暂 时 硬 度 的 水 : 水 的 硬 度 是 由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2所引起的｡常用软化方法为加热法,反应原理为
效果最好｡
②用空气或H2O(g)将溴吹出,而不用CCl4萃取,因后者工艺复 杂,设备投资大,经济效益低且对环境污染严重｡
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四､海水提取镁工艺流程和化学平衡原理的应用 1.生产步骤 (1)加熟石灰;(2)过滤;(3)加盐酸;(4)浓缩结晶脱水干燥;(5)熔
融电解｡
2.工艺流程
第14页 共 106 页
第8页 共 106 页
3.粗盐的精制
2 (1)目的:除去泥沙,使Ca2+､Mg2+､Fe3+､ SO4 等离子的含量达
到要求｡
(2)原因:Ca2+､Mg2+ 等会在碱溶液中形成沉淀,破坏离子交换
2 膜,泥沙及 SO4 会引起杂质｡
(3)试剂:BaCl2､Ca(OH)2､Na2CO3､稀盐酸｡
2 用BaCl2除去 SO4
Mg(OH)2 CaCO3 沉淀的主要成分为__________和__________(填化学式)
｡ (2)FeSO4·7H2O 是 常 用 的 凝 聚 剂 , 它 在 水 中 最 终 生 成 Fe(OH)3 胶体沉淀｡凝聚剂除去悬浮固体颗粒起到净水作
①②③ 用的过程中__________(填编号)｡
石油分馏的馏分
原料
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3.煤的综合利用 (1)煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,使之分解的过程,得到的固 体物质焦炭､液态物质煤焦油､粗氨水,气态物质焦炉气,成
分为H2､CH4､CO､CO2､N2等｡
(2)煤的气化:是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程｡
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H 2O CO2 , Mg(HCO3 )2 MgCO3 H 2O CO2 , MgCO3 H 2O Mg OH 2 CO2 ｡
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②具有永久硬度的水:水的硬度是由钙､镁的硫酸盐或氯化物 所引起的,常用软化方法为药剂法和离子交换法｡ a. 药 剂 法 : 把 纯 碱 ､ 生 石 灰 等 试 剂 加 入 到 硬 水 中 , 与 Ca2+､ Mg2+反应形成沉淀,分离｡