《高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用課件 新人教版選修2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用課件 新人教版選修2（92頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高中化學(xué)新人教版選修2系列課件化學(xué)與技術(shù) 第二單元化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1.知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。 2.了解化學(xué)在水污染處理中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系； 掌握氯堿工業(yè)、海水提溴、海水冶煉鎂的化學(xué)原理； 了解海水的綜合利用，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用。 .掌握煤、石油和天然氣等綜合利用中基本的化學(xué)原理。 .通過(guò)調(diào)查討論煤、石油和天然氣等綜合利用的最新進(jìn)展。.了解我國(guó)基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類(lèi)和發(fā)展概況。 第一節(jié)獲取潔凈的水 第二章化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用2、你認(rèn)為水污染還有其它原因嗎？、你認(rèn)為水污染還有其它原因嗎？一、天然水的凈化一、天然水的凈化

2、 實(shí)驗(yàn)：在一杯渾濁的黃河水中撒入一藥實(shí)驗(yàn)：在一杯渾濁的黃河水中撒入一藥匙明礬粉末，觀察現(xiàn)象。寫(xiě)出有關(guān)的離匙明礬粉末，觀察現(xiàn)象。寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式。子方程式。KAlKAl（SOSO4 4）2 2= Al= Al3+3+ +K +K+ +2 SO+2 SO4 42-2-AlAl3+3+ + 3H + 3H2 2O O Al(OH)3 + 3H+ 分組實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)2-1 2-1 結(jié)論：綠礬凈水效果不如明礬 綠礬溶于水呈酸性，但堿性條件下更易氧化，使用時(shí)將PH調(diào)至9，變成效果更好的三價(jià)鐵離子水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)，通常都水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)，通常都帶有負(fù)電荷，若向水中投加帶相反電荷帶有負(fù)電荷，

3、若向水中投加帶相反電荷的電解質(zhì)（混凝劑），可是污水中的膠的電解質(zhì)（混凝劑），可是污水中的膠體顆粒失去穩(wěn)定性，并在分子引力作用體顆粒失去穩(wěn)定性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒而下沉。通過(guò)混凝法可下凝聚成大顆粒而下沉。通過(guò)混凝法可除去污水中細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及除去污水中細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及膠狀物質(zhì)。目前常用的混凝劑有：明礬膠狀物質(zhì)。目前常用的混凝劑有：明礬、堿式氯化鋁、鐵鹽等。、堿式氯化鋁、鐵鹽等。注意：含鋁混凝劑處理飲用水的安全注意：含鋁混凝劑處理飲用水的安全性。性。硬水和軟水 硬水 溶有較多量的鈣離子，鎂離子的水。溶有較多量的鈣離子，鎂離子的水。 如礦泉水，自來(lái)水，以及自然界中的如礦泉

4、水，自來(lái)水，以及自然界中的地面水和地地面水和地 下水等。下水等。 軟水 只溶有少量或者不含鈣離子，鎂離子的只溶有少量或者不含鈣離子，鎂離子的水。水。 如雨水，雪水，純凈水等。如雨水，雪水，純凈水等。返回返回礦泉水和蒸餾水礦泉水和蒸餾水有什么區(qū)別？有什么區(qū)別？1實(shí)驗(yàn)2、化學(xué)軟化、化學(xué)軟化硬度 硬度*最初硬度是指水能溶解肥皂的程度最初硬度是指水能溶解肥皂的程度*現(xiàn)在主要指水中含鈣離子鎂離子的濃度現(xiàn)在主要指水中含鈣離子鎂離子的濃度硬度定義硬度定義 1 1升水中含有升水中含有10mmgCaO 10mmgCaO 或者或者相當(dāng)于相當(dāng)于10mmgCaO)10mmgCaO)稱(chēng)為稱(chēng)為1 1度（度（1 1。) )

5、硬度的種類(lèi) 暫時(shí)硬度J CaCO CaCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2= Ca(HCO= Ca(HCO3 3) )2 2 * 定義：由Ca（HCO3)2和Mg（ HCO3)2引 起的硬度L思考：暫時(shí)硬度可以用什么方法消除？ 桂林地區(qū)有很多的溶洞，是怎么形成的？ 溶洞中和附近的水有什么特點(diǎn)？煮沸暫時(shí)硬水時(shí)的反應(yīng)： Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCOCaCO3 3 +H+H2 2O OCOCO2 2Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2 MgMgCOCO3 3 +H+H2 2O OCOCO2 2請(qǐng)翻看書(shū)后的溶解度附表，請(qǐng)翻看書(shū)后的溶解度附表，說(shuō)出說(shuō)出CaCOCa

6、CO3 3 和和MgMgCOCO3 3 溶解溶解度的差別。度的差別。CaCOCaCO3 3不溶，不溶， MgMgCOCO3 3 微溶微溶 所以碳酸鎂在進(jìn)一步加熱的條件下所以碳酸鎂在進(jìn)一步加熱的條件下還可以與水反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂。還可以與水反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂。MgMgCOCO3 3 +H+H2 2O O = = Mg(OH)Mg(OH)2 2 +CO +CO2 2實(shí)驗(yàn)二 所以水垢的主要成分是所以水垢的主要成分是CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2 ，可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設(shè)備，可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設(shè)備，需要加入合適的緩蝕劑。需要加入合適的緩蝕

7、劑。永久硬度？思考：鈣和鎂形成的可溶性鹽還有哪些？思考：鈣和鎂形成的可溶性鹽還有哪些？還有：硫酸鈣還有：硫酸鈣 硫酸鎂硫酸鎂 氯化鈣氯化鈣 硝酸鈣硝酸鈣 硝酸鎂硝酸鎂？思考：可以也象暫時(shí)硬水那樣煮沸消除嗎？思考：可以也象暫時(shí)硬水那樣煮沸消除嗎？ 提示：提示： 用反證法思考用反證法思考 比如說(shuō)：假如氯化鎂加熱煮沸能反應(yīng)的話(huà)，比如說(shuō)：假如氯化鎂加熱煮沸能反應(yīng)的話(huà)， 生成什么物質(zhì)？可能嗎？生成什么物質(zhì)？可能嗎？ 定義：定義： 由鈣鎂硫酸鹽和氯化物引起的，不能由鈣鎂硫酸鹽和氯化物引起的，不能用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度。用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度。水的硬度, 看課本：水中有哪些陰離子？哪些陽(yáng)看課

8、本：水中有哪些陰離子？哪些陽(yáng)離子？離子？, 水的硬度往往是暫時(shí)硬度和永久硬度水的硬度往往是暫時(shí)硬度和永久硬度的總和。的總和。？如何區(qū)分蒸餾水，暫時(shí)硬水如何區(qū)分蒸餾水，暫時(shí)硬水和永久硬水（不止一種方法）和永久硬水（不止一種方法） 陰離子有：陰離子有：HCO3-，CO32-，Cl-，SO42-，NO3- 等等陽(yáng)離子有：陽(yáng)離子有：Ca2+ ,Mg2+ 等等蒸餾水蒸餾水 暫時(shí)硬水暫時(shí)硬水 永久硬水永久硬水煮沸煮沸蒸餾水和永久硬水蒸餾水和永久硬水暫時(shí)硬水暫時(shí)硬水永久硬水永久硬水肥皂水肥皂水蒸餾水蒸餾水你還能想出其他方你還能想出其他方法來(lái)嗎？法來(lái)嗎？返回返回題33.3.有一最硬水，硬度是由碳酸氫鎂引起的，

9、測(cè)定硬度為有一最硬水，硬度是由碳酸氫鎂引起的，測(cè)定硬度為3030度。取一升這種水，常壓下加熱蒸發(fā)，最后得到殘度。取一升這種水，常壓下加熱蒸發(fā)，最后得到殘?jiān)嗌倏?？渣多少克?【分析【分析】 硬度的計(jì)算是把鎂離子折算成氧化鈣，硬度的計(jì)算是把鎂離子折算成氧化鈣，只含有只含有最最后得到的殘?jiān)呛蟮玫降臍堅(jiān)菤溲趸V氫氧化鎂。 所以：所以： 水中相當(dāng)于含有鈣離子的質(zhì)量：水中相當(dāng)于含有鈣離子的質(zhì)量： m=30m=30度度* *1010毫克毫克/ /度度=300=300毫克毫克鈣離子看成是以氧化鈣的形式，所以鈣離子的物鈣離子看成是以氧化鈣的形式，所以鈣離子的物質(zhì)的量為質(zhì)的量為 n=300/56 n=300

10、/56 毫摩爾毫摩爾一個(gè)鈣離子由一個(gè)鎂離子折算得到，所以一個(gè)鈣離子由一個(gè)鎂離子折算得到，所以n n鎂離子鎂離子=n=n鈣離子鈣離子=300/56=300/56毫摩爾毫摩爾=0.3/56=0.3/56摩爾摩爾最后鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，質(zhì)量為：最后鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，質(zhì)量為： 0.32/560.32/56* *58=0.3158=0.31克克 返回 硬水的危害硬水的危害 硬水與人體健康長(zhǎng)期飲用硬度過(guò)高的水對(duì)人體健康不利 高硬度水中與結(jié)合SO有苦澀味，還會(huì)使人的腸胃功能紊亂，出現(xiàn)站是性的腹脹，排氣多，腹瀉等現(xiàn)象。久居南方的人初到北方，開(kāi)始一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)“水土不服”的現(xiàn)象，是因?yàn)楸狈讲簧俚胤斤嬘糜捕?/p>

11、比較高的地下水，而時(shí)間長(zhǎng)了，胃腸逐漸適應(yīng)后，這種現(xiàn)象就會(huì)隨之消失。那么硬水毫無(wú)是處了嗎？不對(duì)，否則怎么會(huì)有那么多的人要買(mǎi)礦泉水喝呢？原來(lái)鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素科學(xué)和醫(yī)學(xué)家們還調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人的某些心血管疾病，如高血壓和動(dòng)脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質(zhì)硬度低，死亡率反而高。長(zhǎng)期飲用過(guò)硬或者過(guò)軟的水都不利與人體健康。我國(guó)規(guī)定：飲用水的硬度不得超過(guò)我國(guó)規(guī)定：飲用水的硬度不得超過(guò)25度度 硬水對(duì)我們的生產(chǎn)和生活也有很大的危害 洗滌浪費(fèi)肥皂 鍋爐結(jié)成水垢，危害生產(chǎn) 所以，我們必須將硬水進(jìn)行軟化。那么，就讓我們接著學(xué)習(xí)硬水軟化的方法吧！ 返回硬水軟化的方法煮沸法煮沸法離子交換

12、法離子交換法石灰石灰- -純堿法純堿法其他方法其他方法返回返回煮沸法(復(fù)習(xí))僅僅適用于軟化 硬水暫時(shí)性暫時(shí)性返返回回離子交換法 無(wú)機(jī)離子交換劑無(wú)機(jī)離子交換劑（例如沸石）（例如沸石） 離子交換劑離子交換劑 有機(jī)離子交換劑有機(jī)離子交換劑 碳質(zhì)離子交換劑碳質(zhì)離子交換劑離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂 磺化煤磺化煤（黑色顆粒，不溶于酸堿）（黑色顆粒，不溶于酸堿） 碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤 NaR 煙煤和褐煤用發(fā)煙硫或煙煤和褐煤用發(fā)煙硫或 濃硫酸處理后的產(chǎn)物濃硫酸處理后的產(chǎn)物 鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子交換 交換： 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na 2NaR

13、+Mg2+=MgR2+2Na+ 交換過(guò)程離子交換柱硬水離子交換劑離子交換柱軟水 返回交換過(guò)程鈉離子鎂離子或鈣離子磺化煤顆粒 返回再生 交換并非是無(wú)止境的。交換并非是無(wú)止境的。當(dāng)交換后的水不再符合軟水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)交換后的水不再符合軟水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)， 磺化煤就失效了，需要磺化煤就失效了，需要& 再生：再生： 用用8 81010的食鹽水浸泡的食鹽水浸泡 磺化煤交換劑?；腔航粨Q劑。 CaRCaR2 2+2Na+2Na=2NaR+Ca=2NaR+Ca2+2+ MgRMgR2 2+2Na+2Na+ +2NaR+Mg2NaR+Mg2+2+再生過(guò)程是交換過(guò)程的逆過(guò)程。水質(zhì)變化水質(zhì)變化：水質(zhì)變化： 原水硬度降低原

14、水硬度降低 陰離子基本不變陰離子基本不變 鈉離子數(shù)目大大增加鈉離子數(shù)目大大增加 磺化煤缺點(diǎn)：不耐熱，交換容量小，磺化煤缺點(diǎn)：不耐熱，交換容量小，再生劑消耗大。再生劑消耗大。 交換容量和原水硬度以及再生水平交換容量和原水硬度以及再生水平有關(guān)，影響因素較多。有關(guān)，影響因素較多。& 優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量高，占地小，設(shè)備簡(jiǎn)單，操 作方便。按類(lèi)型分：按類(lèi)型分： 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 （NaNa型，型，H H型）型）離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂 陰離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂 （OHOH型）型）按結(jié)構(gòu)分： 交換劑本體 離子交換樹(shù)脂 交換基團(tuán)性狀：透明或半透明，顏色有黃色，白色性狀：透明或半透明，顏色有黃色，白色

15、等，形狀等，形狀 有交換膜，球狀，柱狀等有交換膜，球狀，柱狀等用途：純水制?。ㄓ猛荆杭兯迫。℉型型OH型）硬水軟化，型）硬水軟化， 原料提純，有機(jī)合成等。原料提純，有機(jī)合成等。缺點(diǎn)：原水硬度和堿度高時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益不缺點(diǎn)：原水硬度和堿度高時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益不 好。好。 返回離子交換樹(shù)脂石灰純堿法工業(yè)上也用化學(xué)藥劑來(lái)軟化硬水。工業(yè)上也用化學(xué)藥劑來(lái)軟化硬水。 CaO白色粉末白色粉末CaO+H2O=Ca(OH)2 (避免灰塵污染避免灰塵污染)返回返回想想還有哪些可能發(fā)生的反應(yīng)？家用簡(jiǎn)易凈水器家用簡(jiǎn)易凈水器1、了解家用簡(jiǎn)易凈水器、了解家用簡(jiǎn)易凈水器的工作原理。的工作原理。2、利用濾紙、木炭粉、利用濾紙、木炭粉

16、、細(xì)沙、沙礫、碎石、棉花細(xì)沙、沙礫、碎石、棉花等物品制作簡(jiǎn)易過(guò)濾器。等物品制作簡(jiǎn)易過(guò)濾器。每一層分別放上：每一層分別放上：濾紙、木炭粉、濾紙、木炭粉、細(xì)沙、沙礫、碎細(xì)沙、沙礫、碎石、棉花等石、棉花等第二節(jié)獲取潔凈的水 第二章化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 浩瀚的海洋是個(gè)巨大的資源寶庫(kù)，它不僅孕育著無(wú)數(shù)浩瀚的海洋是個(gè)巨大的資源寶庫(kù)，它不僅孕育著無(wú)數(shù)的生命，還孕育著豐富的礦產(chǎn)，而海水本身含有大量的的生命，還孕育著豐富的礦產(chǎn)，而海水本身含有大量的化學(xué)物質(zhì)，又是寶貴的化學(xué)資源化學(xué)物質(zhì)，又是寶貴的化學(xué)資源 海水中儲(chǔ)有大量的化學(xué)海水中儲(chǔ)有大量的化學(xué)物質(zhì)，儲(chǔ)量可觀的就有物質(zhì)，儲(chǔ)量可觀的就有80多多種化學(xué)元素，其中種化學(xué)

17、元素，其中70多種可多種可以被人類(lèi)提取利用，海洋是地以被人類(lèi)提取利用，海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫(kù)。全世球上最大的礦產(chǎn)資源庫(kù)。全世界每年都要從海洋中提取大量界每年都要從海洋中提取大量的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有用物質(zhì)，海水素有用物質(zhì)，海水素有“液體工業(yè)液體工業(yè)原料原料”之美譽(yù)。之美譽(yù)。一、海水中鹽的開(kāi)發(fā)與利用一、海水中鹽的開(kāi)發(fā)與利用結(jié)晶池結(jié)晶池蒸發(fā)池蒸發(fā)池 鹽是人類(lèi)日常生活中的必需品，也是很多工業(yè)部門(mén)的原料之一，而海鹽是人類(lèi)日常生活中的必需品，也是很多工業(yè)部門(mén)的原料之一，而海鹽又是鹽的主要來(lái)源之一。鹽又是鹽的主要來(lái)源之一。 海水制鹽的方法主要有三種，即：鹽田法、電滲析法

18、和冷凍法。鹽田海水制鹽的方法主要有三種，即：鹽田法、電滲析法和冷凍法。鹽田法歷史最悠久，而且也是最簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效的方法，現(xiàn)在還在廣泛采用。法歷史最悠久，而且也是最簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效的方法，現(xiàn)在還在廣泛采用。 2 2、食鹽資源的利用、食鹽資源的利用氯堿工業(yè) 以食鹽為原料制取以食鹽為原料制取NaOHNaOH Cl Cl2 2 H H2 2 再進(jìn)一步生產(chǎn)再進(jìn)一步生產(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品的工業(yè)一系列的化工產(chǎn)品的工業(yè) 動(dòng)手、動(dòng)腦：分析圖動(dòng)手、動(dòng)腦：分析圖2-92-9所示實(shí)驗(yàn)，所示實(shí)驗(yàn)，溶液中離子的運(yùn)動(dòng)，兩極的電極反溶液中離子的運(yùn)動(dòng)，兩極的電極反應(yīng)式應(yīng)式（1）電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 陰極：陰極： 陽(yáng)極：陽(yáng)極：總反

19、應(yīng)：總反應(yīng)：2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl22H2O + 2Cl- = H2 + Cl2 + 2OH- 電解電解2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH電解電解思考？上述裝置的弱點(diǎn)：上述裝置的弱點(diǎn)：1.H2和和Cl2 混合不安全混合不安全2.Cl2會(huì)和會(huì)和NaOH反應(yīng)，會(huì)使得到的反應(yīng)，會(huì)使得到的NaOH不純不純1離子交換膜離子交換膜電解槽的簡(jiǎn)單電解槽的簡(jiǎn)單構(gòu)造如何構(gòu)造如何?2離子交換膜離子交換膜的作用是什么的作用是什么?3工業(yè)制堿的工業(yè)制堿的簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程怎樣怎樣?思考：思考：(2)離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH

20、淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜 陽(yáng) 極金屬鈦網(wǎng)陰 極碳鋼網(wǎng)1、生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng)：離子交換膜電解槽、生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng)：離子交換膜電解槽 陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物涂鈦釕氧化物) 陰極：碳鋼網(wǎng)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層有鎳涂層) 陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)陽(yáng)離子通過(guò)，把電解離子通過(guò)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。2、離子交換膜的作用：、離子交換膜的作用： (1)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸 (2)避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量影響氫氧

21、化鈉的產(chǎn)量(3)(3)生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程1用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？2用什么試劑除去用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3所用試劑只有過(guò)量才能除凈這些雜質(zhì)所用試劑只有過(guò)量才能除凈這些雜質(zhì)，你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎？，你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎？思考：思考：粗鹽水（粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）過(guò)量過(guò)量BaCl2Ba2+ + SO42- =BaSO4Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+BaSO4Ca2+ + CO32- = CaCO3Ba2+ + CO32- = BaCO3CaCO3BaCO3過(guò)量過(guò)量Na2CO3Mg2+、Fe3

22、+、CO32-Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3過(guò)量過(guò)量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2OH-、CO32-精制食鹽水精制食鹽水電解食鹽水思考：電解食鹽水思考：（1 1）以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚）以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？（2 2）以活性材料作電極，電解滴有幾滴酚）以活性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？ 由此可得出什么結(jié)論？由此可得出什么結(jié)論？活性材料作電極活性材料作電極陰極上，陽(yáng)離子的放電順序同惰性電極陰極上，陽(yáng)離

23、子的放電順序同惰性電極陽(yáng)極上，電極材料的溶解陽(yáng)極上，電極材料的溶解 電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 陰極：陰極： 陽(yáng)極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl22H2O + 2Cl- = H2 + Cl2 + 2OH- 電解電解2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH電解電解+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜 陽(yáng) 極金屬鈦網(wǎng)陰 極碳鋼網(wǎng)1、氧化、氧化 工業(yè)上從海水中提取溴時(shí)，首先通氯氣于工業(yè)上從海水中提取溴時(shí)，首先通氯氣于pH為為3.5左右曬鹽后留下苦鹵左右曬鹽后留下

24、苦鹵(富含富含Br-離子離子)中置換出中置換出Br2。二、海水提溴二、海水提溴Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl - 2、吹出、吹出 然后用空氣把然后用空氣把Br2吹出，再用吹出，再用Na2C03溶液吸收，即得較濃的溶液吸收，即得較濃的NaBr和和NaBrO3溶液：溶液： 3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2最后，用最后，用硫酸硫酸將溶液酸化，將溶液酸化，Br2即從溶液中游離出來(lái)：即從溶液中游離出來(lái)： 5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 3 3、吸收、吸收 用還原劑二氧化硫使溴單質(zhì)變?yōu)橛眠€原劑二氧化硫使溴單質(zhì)變?yōu)镠BrH

25、Br，再用氯氣將其氧化成溴產(chǎn)品。，再用氯氣將其氧化成溴產(chǎn)品。Br2 + SO2+2H2O=2HBr+H2SO4Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl - 思考：海水是一種混合溶液，其中主要含有哪思考：海水是一種混合溶液，其中主要含有哪些離子？些離子？Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ SO42-結(jié)合海水資源的特點(diǎn)，我們從海水中提結(jié)合海水資源的特點(diǎn)，我們從海水中提取鎂到底有沒(méi)有實(shí)際意義？在提取過(guò)程中又取鎂到底有沒(méi)有實(shí)際意義？在提取過(guò)程中又可能會(huì)面臨怎樣的困難？可能會(huì)面臨怎樣的困難？三、海水提鎂三、海水提鎂思考：思考：、如何實(shí)現(xiàn)、如何實(shí)現(xiàn)Mg2+ 的富集和分離？的富集和分離？可以加入一種試劑使可

26、以加入一種試劑使Mg2+ 沉淀沉淀、是不是直接往海水中加沉淀劑？、是不是直接往海水中加沉淀劑？不是，因?yàn)楹Ｋ械牟皇牵驗(yàn)楹Ｋ械腗g2+ 的濃度很小，直接加沉的濃度很小，直接加沉淀劑不利于淀劑不利于Mg2+ 的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑、從綜合角度考慮選用哪種試劑作、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？沉淀劑好？Ca(OH)2思考思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？如何由貝殼制得氫氧化鈣？貝殼(CaCO3)煅燒煅燒CaOCa(OH)2、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉、從沉淀效果看，澄清石灰水比

27、氫氧化鈉效果差得多，如何解決這一矛盾？效果差得多，如何解決這一矛盾？、如何制得無(wú)水、如何制得無(wú)水MgCl2 ？、由、由MgCl2 到到Mg究竟用還原法還是電究竟用還原法還是電解法好？解法好？思考：用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl26H2O晶體，然后再將晶體，然后再將MgCl26H2O晶體在晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無(wú)水氣氛中加熱脫水即可得無(wú)水MgCl2 由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由Mg(OH)2到到

28、Mg的可能途徑。的可能途徑。 過(guò)濾，加鹽酸過(guò)濾，加鹽酸 加熱加熱 電解電解海水 母液 b c 煅燒 a 濃縮濃縮貝殼 石灰乳 a ； b ； c 。MgCl2溶液練習(xí)練習(xí)根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學(xué)式根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學(xué)式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，并寫(xiě)出并寫(xiě)出a、b、c三個(gè)步驟的化學(xué)方程式：三個(gè)步驟的化學(xué)方程式：CaOMg(OH)2MgCl26H2OMgCl2MggCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2通電思考：電解產(chǎn)生的思考：電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？怎么處理？Cl2探究一：取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛

29、有一定量稀鹽探究一：取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸的試管中；酸的試管中；現(xiàn)象：現(xiàn)象： 結(jié)論或化學(xué)方程式結(jié)論或化學(xué)方程式： 鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生 Mg+2HCl=MgCl2+H2探究二：取一小段除去氧化膜的鎂條投入滴有酚酞的水中；探究二：取一小段除去氧化膜的鎂條投入滴有酚酞的水中；現(xiàn)象：現(xiàn)象： 結(jié)論或化學(xué)方程式：結(jié)論或化學(xué)方程式： 有氣體產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變紅有氣體產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變紅(但比鈉與但比鈉與水反應(yīng)緩和得多）水反應(yīng)緩和得多）Mg+H2O=Mg(OH)2+H2探究三：取一根除去氧化膜的鎂條，點(diǎn)燃后插入充滿(mǎn)探究三：取一根除去氧化膜

30、的鎂條，點(diǎn)燃后插入充滿(mǎn)CO2的的集氣瓶中。的的集氣瓶中?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 結(jié)論或化學(xué)方程式：結(jié)論或化學(xué)方程式： 燃著的鎂條在燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著2Mg + CO2=2MgO+C點(diǎn)燃四、四、Mg條與氮?dú)獾姆磻?yīng)條與氮?dú)獾姆磻?yīng) 3 Mg +N2= Mg3N2點(diǎn)燃1、海水中含的、海水中含的MgCl2是是Mg的重要來(lái)源之一的重要來(lái)源之一,從海水中提鎂，從海水中提鎂，可按如下步驟進(jìn)行：可按如下步驟進(jìn)行：（1）將貝殼制成石灰乳）將貝殼制成石灰乳（）在引入的海水中加入石灰乳、沉

31、降、過(guò)濾、洗滌沉（）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物淀物（）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥產(chǎn)物（）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥產(chǎn)物（）將產(chǎn)物熔融后電解（）將產(chǎn)物熔融后電解關(guān)于提取鎂，下列說(shuō)法中不正確的是（關(guān)于提取鎂，下列說(shuō)法中不正確的是（ ）、此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富、此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富、進(jìn)行（、進(jìn)行（1）、（）、（2）、（）、（3）步的目的是從海水中提取）步的目的是從海水中提取MgCl2、第四步會(huì)產(chǎn)生氯氣、第四步會(huì)產(chǎn)生氯氣 D、以上過(guò)程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)、以上過(guò)程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)2、分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物

32、，肯定不存在的物質(zhì)是、分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是 （ ） A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2CMgBr2+NaOH=2NaBr+Mg(OH)23、鎂粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氫氧化鈉溶液，、鎂粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式產(chǎn)生白色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為為小結(jié)、海水中的化學(xué)元素的存在與利用、海水提鎂的工藝流程、鎂的性質(zhì)、鎂的用途四、從海水中提取重水四、從海水中提取重水 海水中溶存著80多種元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的開(kāi)發(fā)價(jià)值。據(jù)計(jì)算，每立方千米海水中含有3 750104 t固體物質(zhì)，其中除

33、氯化鈉約3 000104 t外，鎂約450104 t，鉀、溴、碘、釷、鉬、鈾等元素也不少。 中中 國(guó)國(guó) 海海 域域 鎂鎂在海水中含量很高，僅次于氯和鈉，居第3位。 溴溴的濃度較高，平均為6710-3 mL/L，地球上99以上的溴都儲(chǔ)存在海水里，故溴有“海洋元素”之稱(chēng)。 碘碘在海水中的濃度只有0.06 10-6，屬于微量元素。 鉀鉀在海水中的總量為500 1012 t以上。海水中所含鉀的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鉀鹽礦物儲(chǔ)量。 鈾鈾海水中的總量非?？捎^，達(dá)45108 t，相當(dāng)于陸地儲(chǔ)量的4500倍。 一噸海水中所含重水的核聚變反應(yīng)，可釋放出相當(dāng)于256t石油燃燒所產(chǎn)生的能量。 重水重水核聚變反應(yīng)可釋放出相當(dāng)能

34、量，海水中約有200108 t重水。 提取提取 氘是氫的同位素。氘的原子核除包含一個(gè)質(zhì)子外，比氘是氫的同位素。氘的原子核除包含一個(gè)質(zhì)子外，比氫多了一個(gè)中子。氘的化學(xué)性質(zhì)與氫一樣，但是一個(gè)氘原氫多了一個(gè)中子。氘的化學(xué)性質(zhì)與氫一樣，但是一個(gè)氘原子比一個(gè)氫原子重一倍，所以叫做子比一個(gè)氫原子重一倍，所以叫做“重氫重氫”。氫二氧一化。氫二氧一化合成水，重氫和氧化合成的水叫做合成水，重氫和氧化合成的水叫做“重水重水”。重水主要賦。重水主要賦存于海水中，總量可達(dá)存于海水中，總量可達(dá)250250億噸。重水現(xiàn)在已是核反應(yīng)堆運(yùn)億噸。重水現(xiàn)在已是核反應(yīng)堆運(yùn)行不可缺少的輔助材料，也是制取氘的原料。行不可缺少的輔助材料

35、，也是制取氘的原料。 制備重水有兩種方法，制備重水有兩種方法， 蒸餾法：這種方法只能蒸餾法：這種方法只能得到純度為得到純度為92%92%的的重水重水； 電解法：可得電解法：可得99.7%99.7%的重水，但消耗電能的重水，但消耗電能特別特別大。大。 化學(xué)法化學(xué)法：重水可以通過(guò)多種方法生產(chǎn)。然而只有兩種方法已重水可以通過(guò)多種方法生產(chǎn)。然而只有兩種方法已證明具有商業(yè)意義：證明具有商業(yè)意義： 水水 - - 硫 化 氫 交 換 法 （ 和 氨硫 化 氫 交 換 法 （ 和 氨 - - 氫 交 換 法 。氫 交 換 法 。 水水- -硫化氫交換法是基于在一系列塔內(nèi)（通過(guò)頂硫化氫交換法是基于在一系列塔內(nèi)（

36、通過(guò)頂部冷和底部熱的方式操作）水和硫化氫之間氫與氘部冷和底部熱的方式操作）水和硫化氫之間氫與氘交換的一種方法。在此過(guò)程中，水向塔底流動(dòng)，而交換的一種方法。在此過(guò)程中，水向塔底流動(dòng)，而硫化氫氣體從塔底向塔頂循環(huán)。使用一系列多孔塔硫化氫氣體從塔底向塔頂循環(huán)。使用一系列多孔塔板促進(jìn)硫化氫氣體和水之間的混合。在低溫下氘向板促進(jìn)硫化氫氣體和水之間的混合。在低溫下氘向水中遷移，而在高溫下氘向硫化氫中遷移。氘被濃水中遷移，而在高溫下氘向硫化氫中遷移。氘被濃縮了的硫化氫氣體或水從第一級(jí)塔的熱段和冷段的縮了的硫化氫氣體或水從第一級(jí)塔的熱段和冷段的接合處排出，并且在下一級(jí)塔中重復(fù)這一過(guò)程。最接合處排出，并且在下一

37、級(jí)塔中重復(fù)這一過(guò)程。最后一級(jí)的產(chǎn)品（氘濃縮至后一級(jí)的產(chǎn)品（氘濃縮至30%30%的水）送入一個(gè)蒸的水）送入一個(gè)蒸鎦單元以制備反應(yīng)堆級(jí)的重水（即鎦單元以制備反應(yīng)堆級(jí)的重水（即99.75%99.75%的氧化的氧化氘）。氘）。第三節(jié)石油、煤和天然氣的綜合利用 第二章化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 必修必修2 2內(nèi)容：內(nèi)容： 石油主要是由各種石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烷烴、環(huán)烷烴烴和和環(huán)烷烴環(huán)烷烴所組成的混合物。石油的大部分所組成的混合物。石油的大部分是液態(tài)烴，同時(shí)在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)是液態(tài)烴，同時(shí)在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，烴和固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有

38、少量的硫、氧、氮等元素同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素。 一方面是將石油中的混合物進(jìn)行一定程度一方面是將石油中的混合物進(jìn)行一定程度的分離使它們物盡其用；另一方面。的分離使它們物盡其用；另一方面。將含碳原將含碳原子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴作為子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴作為化工原料，以提高石油的利用價(jià)值。化工原料，以提高石油的利用價(jià)值。汽油汽油 C5C11煤油煤油 C11C16柴油柴油 C15C18常壓蒸餾塔常壓蒸餾塔重油重油 C20以上以上減壓蒸餾塔減壓蒸餾塔燃料油燃料油瀝青瀝青石蠟石蠟潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油燃料油燃料油石蠟石蠟潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油燃料油燃料油石蠟石蠟潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油催化裂化催化裂

39、化石油氣石油氣 C4以下以下Liquid petroleum gasLPG原油原油 石油通過(guò)分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油的石油通過(guò)分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量比較低，僅占石油總產(chǎn)量的產(chǎn)量比較低，僅占石油總產(chǎn)量的2525左右。但社會(huì)需求左右。但社會(huì)需求量大的正是這些輕質(zhì)油，為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別量大的正是這些輕質(zhì)油，為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量，還可以采用裂化的方法從重油中獲是提高汽油的產(chǎn)量，還可以采用裂化的方法從重油中獲取輕質(zhì)油取輕質(zhì)油。 裂化就是在一定的條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較裂化就是在一定的條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、

40、沸大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。例如，在加熱、加壓和催化例如，在加熱、加壓和催化劑存在的條件下，十六烷裂化為辛烷和辛烯：劑存在的條件下，十六烷裂化為辛烷和辛烯：裂化有裂化有熱裂化熱裂化和和催化裂化催化裂化。熱裂化熱裂化催化裂化催化裂化目的目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量目的目的:提高汽油的產(chǎn)量提高汽油的產(chǎn)量缺點(diǎn)：溫度過(guò)高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象缺點(diǎn)：溫度過(guò)高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象催化劑：硅酸鋁，分子篩催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸鹽）（鋁硅酸鹽）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 為獲得有機(jī)化工的基本原料。在石油化工生產(chǎn)過(guò)程里，為獲得有機(jī)化工的基本原料。在石油化工生產(chǎn)過(guò)程里，

41、常用石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）作原料，常用石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）作原料，采用比裂化更采用比裂化更高的溫度（高的溫度（700800，有時(shí)甚至高達(dá)，有時(shí)甚至高達(dá)1000以上），使以上），使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，以提供有機(jī)化工原料。工業(yè)上把這種方法叫做石油的裂解。以提供有機(jī)化工原料。工業(yè)上把這種方法叫做石油的裂解。所以說(shuō)裂解就是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴為主要成所以說(shuō)裂解就是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過(guò)程。石油裂解的化學(xué)過(guò)程是比較復(fù)雜的，分的石油加工過(guò)程。石油裂解的化學(xué)過(guò)程是比較復(fù)雜的，生成

42、的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體，它除了主要含有乙生成的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙烷、氫烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等。裂解氣里烯烴含量比較高。因此，常把乙氣、硫化氫等。裂解氣里烯烴含量比較高。因此，常把乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。把裂解產(chǎn)物烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。把裂解產(chǎn)物進(jìn)行分離，就可以得到所需的多種原料。這些原料在合成進(jìn)行分離，就可以得到所需的多種原料。這些原料在合成纖維工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。纖維工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。裂解裂解

43、定義：定義：使具有長(zhǎng)鏈分子的烴在使具有長(zhǎng)鏈分子的烴在700度以度以上高溫時(shí)斷裂成短鏈的烴的過(guò)程叫裂解上高溫時(shí)斷裂成短鏈的烴的過(guò)程叫裂解目的：目的：生產(chǎn)短鏈不飽和烴如工業(yè)生產(chǎn)短鏈不飽和烴如工業(yè)“三烯三烯”乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志平的標(biāo)志用途：用途：合成纖維，塑料，橡膠等合成纖維，塑料，橡膠等裂化、催化裂化、裂解的對(duì)比裂化、催化裂化、裂解的對(duì)比石油的煉石油的煉 制制方法方法分餾分餾裂化裂化石油的裂解石油的裂解常壓常壓 減壓減壓熱裂熱裂化化催化催化裂化裂化原理原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量

44、大，沸點(diǎn)高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小，沸點(diǎn)低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂 成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料主要原料原油重油重油含直鏈烷烴的石油 分餾產(chǎn)品（含石油氣）主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品溶劑油汽油煤油柴油重油潤(rùn)滑油凡士林石蠟瀝青石油焦抗震性能好的氣油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁二烯 結(jié)合在必修化學(xué)所學(xué)內(nèi)容，與同學(xué)交流：以乙結(jié)合在必修化學(xué)所學(xué)內(nèi)容，與同學(xué)交流：以乙烯為原料合成那些產(chǎn)品：體會(huì)乙烯在工業(yè)合成中烯為原料合成那些產(chǎn)品：體會(huì)乙烯在工業(yè)合成中的價(jià)值。的價(jià)值。合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚

45、乙烯等等學(xué)習(xí)第學(xué)習(xí)第40頁(yè)第一自然段回答：天然氣的來(lái)源用途。頁(yè)第一自然段回答：天然氣的來(lái)源用途。2 2、天然氣的利用、天然氣的利用合成氨所需的氫氣、制乙烯合成氨所需的氫氣、制乙烯、制甲醇、合成液體燃料、制甲醇、合成液體燃料、石油化工廠的景觀無(wú)無(wú)煙煙煤煤泥煤泥煤褐褐煤煤 閱讀課本閱讀課本4040頁(yè)第二段，說(shuō)頁(yè)第二段，說(shuō)出煤的主要元素，目前煤的出煤的主要元素，目前煤的綜合利用方法。綜合利用方法。 煤除了主要含碳外還含有少量的煤除了主要含碳外還含有少量的S、P、N、H、O等元素以及無(wú)機(jī)等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)（主要有硅、鋁、鈣、鐵等礦物質(zhì)（主要有硅、鋁、鈣、鐵等元素）煤是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的元素）煤是有

46、機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物復(fù)雜混合物 1 、煤的干餾、煤的干餾（ ） 的過(guò)程的過(guò)程叫煤的干餾。是一個(gè)（叫煤的干餾。是一個(gè)（ ）過(guò)程）過(guò)程 。把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解 石油的分餾是物理變化、煤的干餾是化石油的分餾是物理變化、煤的干餾是化學(xué)變化過(guò)程學(xué)變化過(guò)程?；瘜W(xué)變化化學(xué)變化石油的分餾和煤的干餾的區(qū)別：石油的分餾和煤的干餾的區(qū)別： 為了預(yù)防或減少煤燃料對(duì)環(huán)境和人體健康帶來(lái)為了預(yù)防或減少煤燃料對(duì)環(huán)境和人體健康帶來(lái)的危害，近二三十年來(lái)，世界各國(guó)大力開(kāi)展了對(duì)煤的危害，近二三十年來(lái)，世界各國(guó)大力開(kāi)展了對(duì)煤利用新技術(shù)的研究，其中主要包括對(duì)煤的液化和汽利用新技術(shù)的研究，其中主要包

47、括對(duì)煤的液化和汽化技術(shù)。煤的汽化和液化就是使煤變成清潔能源的化技術(shù)。煤的汽化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，與此同時(shí)煤的燃燒效率等也得到提高有效途徑，與此同時(shí)煤的燃燒效率等也得到提高 2 2、煤的汽化與液化、煤的汽化與液化（1 1）汽化）汽化 煤的汽化就是將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。煤的汽化就是將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。煤汽化的主要化反應(yīng)是指碳和水蒸氣的反應(yīng)。煤汽化的主要化反應(yīng)是指碳和水蒸氣的反應(yīng)。 C+HC+H2 2O = COO = COH H2 2 這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，所需熱量一般都由同時(shí)進(jìn)行的碳的這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，所需熱量一般都由同時(shí)進(jìn)行的碳的燃燒反應(yīng)來(lái)提供。

48、燃燒反應(yīng)來(lái)提供。 C CO O2 2 =CO =CO2 2 碳燃燒時(shí)可以使用空氣，也可以使用氧氣，但得到的煤碳燃燒時(shí)可以使用空氣，也可以使用氧氣，但得到的煤氣成分、熱值及用途都不同，分別叫低熱值氣和中熱值氣。氣成分、熱值及用途都不同，分別叫低熱值氣和中熱值氣。中熱值氣在適當(dāng)催化劑的作用下，又可以轉(zhuǎn)變成高熱值氣。中熱值氣在適當(dāng)催化劑的作用下，又可以轉(zhuǎn)變成高熱值氣。即把中熱值煤氣里的即把中熱值煤氣里的COCO和和H H2 2用催化劑合成甲烷。用催化劑合成甲烷。 COCO3H3H2 2 CH CH4 4H H2 2O O 把煤粉和煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的油跟氫氣混合，在高把煤粉和煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的油跟氫氣

49、混合，在高溫下經(jīng)催化劑催化，進(jìn)行加氫解聚反應(yīng)，同時(shí)脫去硫、溫下經(jīng)催化劑催化，進(jìn)行加氫解聚反應(yīng)，同時(shí)脫去硫、氮、氧等原子，生成固氮、氧等原子，生成固- -液混合物的油、液化的煤以及液混合物的油、液化的煤以及含有未液化的煤和炭等固態(tài)物質(zhì)。經(jīng)過(guò)分離可以得到油，含有未液化的煤和炭等固態(tài)物質(zhì)。經(jīng)過(guò)分離可以得到油，成為低氫、低硫的重質(zhì)液體燃料。成為低氫、低硫的重質(zhì)液體燃料。 (2)(2)液化液化 煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程。煤的煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程。煤的液化可以分為直接和間接兩個(gè)途徑。液化可以分為直接和間接兩個(gè)途徑。 間接液化的氣化間接液化的氣化- -液化法液化法 首先把煤氣化為首先

50、把煤氣化為H2H2、COCO和和CH4CH4。用催化劑把氣態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。用催化劑把氣態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。 nCOnCO2nH2nH2 2(CH(CH2 2)n)nnHnH2 2O O 2nCO 2nCOnHnH2 2(CH(CH2 2)n)nnCOnCO2 2 煤的液化是否能得到發(fā)展，決定于石油是否能煤的液化是否能得到發(fā)展，決定于石油是否能滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的需要、煤跟石油的比價(jià)以及煤的滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的需要、煤跟石油的比價(jià)以及煤的液化技術(shù)的成熟程度。從世界范圍來(lái)看，由于石液化技術(shù)的成熟程度。從世界范圍來(lái)看，由于石油價(jià)格的增長(zhǎng)，液化技術(shù)的日臻成熟，煤液化工油價(jià)格的增長(zhǎng)，液化技術(shù)的日臻成熟，煤液化工業(yè)的

51、再度興起是可能的。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，目前汽油業(yè)的再度興起是可能的。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，目前汽油和煤的比價(jià)比國(guó)外更有利于發(fā)展以合成高級(jí)汽油和煤的比價(jià)比國(guó)外更有利于發(fā)展以合成高級(jí)汽油為主要目的的煤的液化。在有煤地區(qū)發(fā)展煤的液為主要目的的煤的液化。在有煤地區(qū)發(fā)展煤的液化還是可以探索的?；€是可以探索的。碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物如碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等) )為原料，為原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化學(xué)。用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化學(xué)。 2 CO =2COC+H2O = COH2 CO+H2O

52、 = CO2H2 高溫條件，天然氣重整： CH4H2O = CO3H2煤汽化的主要反應(yīng)：三、煤化工和天然氣化工的發(fā)展三、煤化工和天然氣化工的發(fā)展碳化學(xué)碳化學(xué) 大量的化工產(chǎn)品可以以合成氣作為起始原料。使用不大量的化工產(chǎn)品可以以合成氣作為起始原料。使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的有機(jī)化合物產(chǎn)物，同的催化劑，可以從合成氣制出不同的有機(jī)化合物產(chǎn)物，這就組成了所謂的合成氣化學(xué)。由這就組成了所謂的合成氣化學(xué)。由CH4CH4、CH3OHCH3OH等含一個(gè)碳等含一個(gè)碳原子的分子，也可以通過(guò)催化反應(yīng)直接生成新的化合物。原子的分子，也可以通過(guò)催化反應(yīng)直接生成新的化合物。這就形成了所謂的甲烷化學(xué)和甲醇化學(xué)，

53、它們都是由一系這就形成了所謂的甲烷化學(xué)和甲醇化學(xué)，它們都是由一系列典型的化學(xué)合成反應(yīng)所組成的。列典型的化學(xué)合成反應(yīng)所組成的。由CO加氫合成一系列化合物的化學(xué)稱(chēng)合成氣化學(xué) 由甲烷直接合成的稱(chēng)甲烷化學(xué) 由甲醇為原料合成一系列下游產(chǎn)品的為甲醇化學(xué) 典型例題 例1：工業(yè)上合成氨的原料氣之一H2有一種來(lái)源是取自石油氣，如丙烷。 （1）有人設(shè)計(jì)了以下反應(yīng)途徑（假設(shè)反應(yīng)都能進(jìn)行），你認(rèn)為最合理的是 A、 D、 B、 C、 （2）按照所選反應(yīng)途徑，理論上用1mol丙烷最多可制得氨 A、4mol B、4.7mol C、10mol D、2.7mol283HCHC 極高溫26383HHCHC高溫脫氫2283HCOO

54、HHC催化劑22283HCOOHC （3）所選反應(yīng)途徑最顯著的特點(diǎn)是 A、簡(jiǎn)單易行 B、所得H2純度高 C、所得H2產(chǎn)量高 D、可獲得大量熱能例2：如何用化學(xué)方法檢驗(yàn)一瓶裂化汽油里是否含有甲苯、二甲苯等芳香烴？寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。取約5ml汽油，滴加溴水至溴水不褪色為止，再加入適量NaOH溶液除去剩余Br2，分液。取油層液體，滴加酸性KMnO4稀溶液，振蕩。若KMnO4溶液褪色，則說(shuō)明含有苯的同系物（甲苯、二甲苯）。 例3： C8H18在一定條件下受熱裂化，可生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五種混合氣體，此混合氣體的平均分子量為 A、14 B、57 C、38 D、無(wú)定值 作業(yè)作業(yè) P45 8P45 8、9 9