高中化学人教必修2讲义第四章化学与自然资源的开发利用第2节
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第二节资源综合利用环境保护核心素养建构1•了解煤、石油、天然气的组成及其综 合利用。
2. 通过简单实例，了解常见高分子材 4. 了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要 性。
［知识梳理］一、煤、石油和天然气的综合利用1. 从煤、石油和天然气中获得基本化工原料 (1) 煤的组成和加工①煤的组成兀索组成》主要含有£元素,另有少虽H 、O 、N 、S 等元素② 煤的加工方法及产品住孟)定义:把煤隔绝空气加强热使之分解的过程•也叫 煤的焦化主要产品：出炉煤Y (包括焦炉气.粗爼:水、粗苯)、煤館丽炭 定义:把煤转化为町燃性气体的过程 主要反应:c ⑸+出0仗)泄 CO(g)+H 」g)直接液化：煤+出一液体燃料 、间接液化：煤—co 和也业理甲醇⑵天然气的组成和利用陲國_主要成分是坐I H'迪.用作燃料利用化工生产-主要用于合成氨 和生产甲醇等(3)石油的组成和加工学习目标 料的合成，能举例说明高分子材料在生 产、生活、科技等领域屮的应用及发展。
3.认识化学对环境保护的意义。
资源综合 利用燃料燃料 物质组奥由有机物和少讹无机物组成的复杂混合物9 色化学H原了经济色化学f 原了•经济课前自主学习I夯基固本I(W*比工原料概念:利用原汕屮各组分沸点的不同进行分离的过程成分：分懈可得到汽汕、煤油、柴油等轻质油目的：为了获得轻质汕，特别是汽汕的产量/I原汕山皿谧監C如+叽［目的：为了获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料原理：C皿蛊監屮+陋rH催化剂一OHGH”)加热、加压啊+辿概念:石油在加热和催化剂的作用下,町以通过结构的亜新调整，使链状婭转化为坯疋婭【自主思考】1.若从煤焦油中分离出芳杳怪，应采用什么方法？提示煤焦油是由各种芳香坯组成的液态混合物。
可根据各种芳香姪的沸点不同利用蒸馆法进行分离。
2.石油的裂化和裂解有何区别和联系？提示裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度比裂化温度更高，因此裂解又称之为深度裂化。
高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 1.2 海水资源的开发利用课件 新人教版必修2
二、海水中化学资源的开发利用 1.海水中化学资源的特点源自2.海水化学资源的开发利用
方法
海水 制盐
海水 提溴
海水 提碘
操作方法
①方法:把海水引到盐滩上,利用日光和风力使水分蒸发,得到食盐; ②原理:蒸发海水,使食盐浓缩结晶 ①②方主法 要:的在化预学先原经理过:酸_C_l化_2_+的_2_N浓_a_B缩_r_=海_=_=水_=_2中_N_a,_C用_l_+__B氯__r__2气__氧化溴离子使之成为溴单质;
【合作探究】
(1)(教材二次开发)教材实验4-2探究了从海带中提取碘,如何提取最后一步滤液中的 碘单质?(科学探究与创新意识) 提示:加入苯进行萃取。碘单质在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,向碘水中 加入苯,振荡分层,上层紫色,下层无色。 (2)碘易溶于苯,如何从苯中分离出单质碘?(科学探究与创新意识) 提示:蒸馏或水浴加热。 (3)(思维升华)用H2O2氧化I-有何优点?(科学态度与社会责任) 提示:过氧化氢是绿色氧化剂,还原产物为水,对环境无污染,且不混入其他杂质,同时 颜色变化明显,便于观察。
最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。
(3)步骤 Ⅱ 用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,写出该反应的离子方程式。
提示:SO2+2H2O+Br2====4H++2Br-+
S
O
2 4
。
(4)由此反应可知,除保护环境外,在工业生产中还应解决什么问题?
提示:强酸和溴对设备的腐蚀。溴具有强氧化性,可以氧化SO2生成H2SO4,因此要 注意强酸和溴对设备的腐蚀问题。
D.H2O
(4)步骤⑤蒸馏过程中,温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生
人教版化学必修2讲义：第四章 化学与自然资源的开发利用 第1节 第2课时
第2课时 海水资源的开发利用[知 识 梳 理]一、海水水资源的开发利用 1．直接利用：海水进行循环冷却。
2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
3．海水的蒸馏 (1)原理(2)注意事项①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容积的23，也不能少于13。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
【自主思考】1．海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别？为什么？提示 因为海水蒸馏得到的是淡水，水的沸点为100 ℃(常压下)无需用温度计，因此可不用蒸馏烧瓶，而换为圆底烧瓶。
二、海水化学资源的开发利用 1．海水中的化学资源海水中H 、O 两种元素，加上Cl 、Na 、K 、Ca 、Mg 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 等11种元素的总量超过99%，其他为微量元素，共计含有80多种。
2．海水制盐海水――→日晒结晶粗盐――→提纯精盐。
3．海带提碘(1)流程：海带―→灼烧―→浸泡―→过滤――→Cl 2氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理：2I －＋Cl 2===I 2＋2Cl －。
4．海水提溴(1)过程：浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理：2Br －＋Cl 2===Br 2＋2Cl －。
5．海水提镁(1)过程：浓缩――→CaO 沉淀―→过滤――→盐酸溶解―→结晶(MgCl 2·6H 2O)――→脱水MgCl 2晶体――→电解金属镁。
(2)原理：①Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。
②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。
③MgCl 2·6H 2O=====HCl △MgCl 2＋6H 2O 。
④MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
6．新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。
(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。
高中化学人教版必修2课件：第四章第一节第2课时海水资源的开发利用
3．下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海 水中获得的是( )
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
解析：海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。A、B 选 项中，海水中存在 Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，
要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C 中，需要电解饱和食盐水获取。
(2)海水的蒸馏。
①主要仪器：A：圆底烧瓶；B：冷凝器；C：锥形瓶。 ②冷凝水的流向：a 口进，b 口出。 ③A 中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
二、海水化学资源的开发利用
1．海水中的元素。 (1)常量元素(99%)：除 H、O 两种元素外，含有 Cl、 Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 等 11 种元素。 (2)微量元素(1%)：常量元素之外的元素，总计含有 80 多种。 (3)特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富 集程度很低。
(3)步骤③中氧化剂是________，若反应中生成 2 mol HBr，则消耗________mol SO2。
(4)根据上述反应判断 SO2、Cl2、Br2 三种物质氧化性 由强到弱的顺序是________________。
解析：(1)由流程图和反应原理可写出离子方程式和 化学方程式分别为 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2 ＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)从理论上考虑，NaOH 具 有强碱性，能吸收 Br2，Fe2＋、SO23－具有强还原性也能吸 收 Br2。
2．海水化学资源的开发利用。
易错提醒 1．海水制盐得到的是粗盐，含有 Ca2＋、Mg2＋、SO24－ 等杂质，需精制后才能用于氯碱工业。 2．海水中的溴元素、海带中的碘元素均是以离子的 形式存在而不是以单质的形式存在，需要加入氧化剂才能 将其转化为单质。
高中化学必修二(人教版 课件)-第四章 化学与自然资源的开发利用 4.2
讨论探究 1.塑料制品的使用给我们的生活带来方便的同时,也带来巨大危 害——“白色污染”问题,我们该如何解决这个问题? 提示:(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制可降解的塑料。如以 乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为 原料制成微生物降解塑料等。 (2)回收利用废旧合成材料。通过熔融再生重新做成多种有用的 材料;采用热裂解或化学处理的方法使其分解,用于制备多种化工 原料;将废旧合成材料作为燃料使用。
重难点一
重难点二
重难点三
典例引领 例题3下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( ) ①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上,广东将继续发展核 电,以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 ②积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类 可降解塑料 ③加速建设地铁、轻轨等轨道交通,促进珠三角城市一体化发展, 减少汽车尾气排放 ④发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照 明系统 ⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物,使用填埋法处理未经分 类的生活垃圾 A.①②③④ B.①②⑤ C.①②④⑤D.③④⑤
重难点一
重难点二
重难点三
知识点拨
1.煤的干馏 (1)含义:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。 ①煤的干馏必须隔绝空气,否则会使分解出来的成分燃烧。 ②煤的干馏能够减少燃烧污染,提高燃煤的热效率,且能从煤中 提取有价值的化工原料。 ③煤的干馏过程中发生的主要是化学变化,而蒸馏的过程发生的 是物理变化。
重难点一
重难点二
重难点三
2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂), 可以把汽车尾气中的有害气体CO与NO催化生成可参与大气生态 循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学 的概念? 提示:不符合,绿色化学的核心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。这种尾气处理的方法是被动地治理 污染,不符合绿色化学的概念。
化学人教必修2课件第四章化学与自然资源的开发利用第2节
• 2．“绿色化学”的具体内容是什么？ • 提示 (1)开发绿色反应，将原子利用率
提高到100%。 • (2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶
剂。
• (3)开发绿色工艺。 • (4)开发和生产绿色产品。
• 【点拨提升】
• 1．六大环境问题
环境问题 主要污染物
主要危害
造成全球气候变暖，水位上
温室效应
核心素养建构
• [知 识 梳 理] • 一、煤、石油和天然气的综合利用 • 1．从煤、石油和天然气中获得基本化工原
料
• (1)煤的组成和加工 • ①煤的组成
•②煤的加工方法及产品
•(2)天然气的组成和利用
•(3)石油的组成和加工
• 【自主思考】
• 1．若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什 么方法？
• (2)绿色化学的核心：利用化学原理从源 头上减少或消除工业生产对环境的污染，即 预防污染优于治理污染。
• (3)原子经济：按照绿色化学的原则，最
• 3．绿色化学对化学反应的要求
• 【典题例证2】 化学与环境密切相关，下列 有关说法正确的是( )
• A．CO2属于大气污染物 • B．酸雨是pH小于7的雨水
第二节 资源综合利用 环境保护
学习目标
1.了解煤、石油、天 然气的组成及其综合 利用。 2．通过简单实例， 了解常见高分子材料 的合成，能举例说明 高分子材料在生产、 生活、科技等领域中 的应用及发展。 3．认识化学对环境 保护的意义。 4．了解绿色化学的 含义，知道在化工生 产中遵循“绿色化 学”思想的重要性。
中各组分沸点不
与蒸馏原理相 同
同进行分离
产物为单一组分
产物为沸点不 同的各组分组
的纯净物
高中化学第4章化学与自然资源的开发利用章末整合课件新人教版必修2
[答案] (1)蒸馏法(或电渗析法，离子交换法等) (2)Cl2＋ 2Br－===Br2＋2Cl－ (3)SO2 2
三、两大化石燃料的综合利用 1．煤的干馏 (1)概念：煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程， 工业上也叫煤的焦化。
(2)煤干馏的主要产品及其用途
干馏产品
主要成分
主要用途
出炉 煤气
[解析] 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 等。海水淡化后得到 NaCl，电解其熔融态可生成 Na 和 Cl2，利 用生成的 Cl2 氧化浓缩海水中的 Br－得到 Br2，离子方程式为 Cl2 ＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气，吹出 Br2，再用 SO2 吸 收 Br2，发生反应的化学方程式为 Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4 ＋2HBr，该反应中氧化剂为 Br2，还原剂为 SO2，反应中每生 成 4 mol HBr，则消耗 2 mol SO2，最后再向含 HBr 的溶液中通 入适量 Cl2，蒸馏得到 Br2。
【例 2】 金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，
锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂
的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是( )
A．电解法
B．热还原法
C．热分解法
D．铝热法
[解析] Na、Mg 都很活泼，常用电解法冶炼，而 Li 活动 性介于 Na 与 Mg 之间，故 Li 也应采用电解法冶炼。
(2)冷冻法 冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态水变成固态冰的同 时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法相比，耗能低、结垢轻，但 得到的淡水味道不佳。 (3)反渗透法 反渗透法通常又称超过滤法，是 1953 年才开始采用的一种 膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过 的半透膜，将海水与淡水分隔开来，其最大优点是节能。反渗 透法正逐步取代蒸馏法成为使用最广泛的方法。
人教必修2第四章第二节第一课时 煤、石油和天然气的综合利用教案
第二节化学与资源综合利用、环境保护学习目标1．了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。
2．掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。
3．掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。
4．了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
5．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点：本节教学重点：煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用，环境污染及其治理、绿色化学的含义。
本节教学难点：石油裂化的原理课时安排：两课时教学过程：前言：工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源。
在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。
处理不当就会污染环境。
气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。
【新课】第一课时煤、石油和天然气的综合利用迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时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。
一、煤的组成及其综合利用1．煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
主要含C元素，还含有少量的H、O、N、S等元素。
2．煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，获得洁净的燃料和多种化工原料。
（1）煤的干馏煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。
煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。
煤的干馏实验装置如图：煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高（2）煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：C (s)+H2O(g) −−→−高温 CO(g)+H2(g)这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。
高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保护课件新人教版必修2
提示：
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下，把相对 分子质量大、沸点高的 烃断裂为相对分子质量 小、沸点低的烃
提高轻质油的产 量，特别是提高 汽油的产量
在高温下，使具有长链
裂解
分子的烃断裂成各种短 链的气态烃和少量液态
获得短链不饱和 烃
烃
第二十九页，共46页。
[例 1] 下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是 ()
(1) 闪 电 时 氮 气 与 氧 气 化 合 生 成 一 氧 化 氮 ： N2 ＋ O2=放==电==2NO。
第四十一页，共46页。
(2)一氧化氮不稳定，在空气中氧化成二氧化氮：2NO ＋O2===2NO2。
(3) 二 氧 化 氮 和 水 作 用 生 成 硝 酸 ： 3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋NO
物。
答案：A
第二十一页，共46页。
3．用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污 染方面考虑，最好的方法是( )
第二十二页，共46页。
解析：A 中反应为 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋ 2NO2 ↑ ＋ 2H2O ； B 中 反 应 为 3Cu ＋ 8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。两个反应都 既浪费原料(HNO3)，又污染大气(有 NO2 和 NO 气体放 出)。C 中 Cu 在 Cl2 中燃烧会造成大气污染，用 AgNO3 作反应物不经济。
明显增多，给人类健康 及生态环境带来多方面
危害
第三十六页，共46页。
光化学烟雾
碳氢化合 物、NOx
刺激人体器官，特别是人的 呼吸系统，使人生病甚至死 亡
白色污染
①在土壤中影响农作物吸收
水分和养分，导致农作物减
人教版高中化学必修二课件第四章第二节资源综合利用环境保护(共56张PPT)
②特点:属于物理变化,产物是单一组分的纯净物。
(3)分馏:
①原理:根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离。 ②特点:属于物理变化,产物是沸点相近的各组分组成的混合物。
2.化学“两裂”的比较:
名称 定 义 目 的
在一定条件下,把相对分子质量 裂化 大、沸点高的烃断裂为相对分子 质量小、沸点低的烃 在高温下,使具有长链分子的烃 裂解 断裂成各种短链的气态烃和少量 液态烃,属于深度裂化
点燃
③亚硫酸在空气中可氧化成硫酸:
2H2SO3+O2====2H2SO4。
(2)氮氧化物溶于水形成酸: 雷雨闪电时,大气中常有少量的二氧化氮产生。
①闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮:
N2+O22NO; ==== ②一氧化氮不稳定,在空气中氧化成二氧化氮: 2NO+O2====2NO2; ③二氧化氮和水作用生成硝酸: 3NO2+H2O==源头上减少和消除工业生产对环境 (1)核心:利用_________ 的污染。
100% 即反应物中的原子全部转化 (2)最高目标:原子利用率是_____, 为期望的最终产物。
【思考辨析】 1.判断正误: (1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。 () ×
石油
2.煤、石油和天然气的加工及利用:
空气 分解 焦炉气 煤焦油 可燃性气体
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
高温
燃料
合成氨
沸点
链状
3.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料: 塑料 、_________ 合成橡胶 、 (1)三大合成材料:三大合成材料是指_____ 合成纤维 其生产原料主要是煤、石油、天然气。 _________, (2)合成高分子的反应①——加聚反应:
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第二节 资源综合利用 环境保护
[知 识 梳 理]
一、煤、石油和天然气的综合利用
1．从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
(1)煤的组成和加工
①煤的组成
②煤的加工方法及产品
(2)天然气的组成和利用
(3)石油的组成和加工
高中化学专题，优选资源
精品化学资料
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【自主思考】
1．若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法？
提示 煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。
可根据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。
2．石油的裂化和裂解有何区别和联系？
提示 裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度比裂化温度更高，因此裂解又称之为深度裂化。
2．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，这三大合成材料，主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。
(2)合成高分子化合物的常见反应类型 ①加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高
分子化合物的反应。
如n CH 2===CH 2―――――→一定条件CH 2—CH 2
注意 a ．单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH 2===CH 2。
b ．链节：高分子化合物中的最小重复单元，如—CH 2—CH 2—。
c ．聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n 。
②缩聚反应：由相对分子质量小的化合物通过缩合反应结合成相对分子质量很大的高分子化合物，同时有小分子(如H 2O 等)生成的反应。
如：
二、环境保护与绿色化学
1．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。
根治污染的最有效途径是控制污染源。
2．“三废”污染 “三废”主要指废气、废液和废渣，大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物；工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤。