化学必修2第四章总课件

第四章化学与自然资源的开发利用1第四章化学与自然资源的开发利用1目录第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节资源综合利用环境保护第2课时海水资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用第1课时煤、石油和天然气的综合利用第2课时环境保护与绿色化学2目录第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节第一节开发利用金属资源和海水资源第1课时金属矿物的开发利用3第一节开发利用金属资源和海水资源第1课时金一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在：

除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。4一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在：42、金属的冶炼

冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。n+M得电子M（被还原）52、金属的冶炼冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强6金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSn金属冶炼的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法7金属冶炼的方法要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热3、金属冶炼的方法（1）物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au8（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2H（3）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O△Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温9（3）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu铝热反应实验4－1注意观察现象10铝热反应注意观察现象10反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝——还原剂（活泼金属——可作还原剂）11反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它的铝热反应：123MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2（4）电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解13（4）电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg金属活动性（还原性）：强弱电解法热还原法热分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg离子的氧化性弱强14KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuKCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法15KCaNaMgAl电解法热还原法热分解法谢谢观赏thankyou2.14返回16谢谢观赏thankyou2.14返回16第一节开发利用金属资源和海水资源第2课时、海水资源的开发和利用17第一节开发利用金属资源和海水资源第2课时、海水资源的1、从海水中提取淡水——海水淡化

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

海水蒸馏原理示意图进出原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。181、从海水中提取淡水——海水淡化

海水淡化的方太阳能蒸发海水示意图：

19太阳能蒸发海水示意图：192、海水晒盐（煮海为盐）202、海水晒盐（煮海为盐）20科学探究：如何证明海带中有碘离子？阅读P91实验4-2化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O21科学探究：化学方程式：21海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取22海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4证明海带中含有碘，有以下步骤①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.(1)合理的步骤是____________(2)证明含碘的步骤是_______,现象是_____________________,反应的离子方程式是__________________________③①④②②滴入淀粉溶液，溶液变蓝2I-+2H++H2O2I2+2H2O23证明海带中含有碘，有以下步骤①灼烧海带至完全生成灰，停止加热思考与交流：如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材P91页资料卡片——海水提溴。1、推测海水提溴的步骤和实验装置；2、写出相关的化学方程式。浓缩海水溴单质氢溴酸单质溴通入Cl2①通入空气，SO2吸收②通入Cl2③24思考与交流：1、推测海水提溴的步骤和实验装置；浓2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr2HBr+Cl2==Br2+2HCl海水提溴的实验室模拟装置返回252NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+谢谢观赏thankyou2.14返回26谢谢观赏thankyou2.14返回26第二节资源综合利用环境保护27第二节资源综合利用环境保护27三废:废气、废水、废渣

煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染28三废:废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然是人类无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素

—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2

烟尘煤的组成1、煤的组成及其综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用29无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素无煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境30煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的过程，叫做煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏31煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的煤干馏的主要产品和用途32煤干馏的主要产品和用途32在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的气化33在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂煤的液化34在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生2、天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？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352、天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。石油的成分：含烃的混合物按元素来看：碳、氢含量为97%--98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物

36石油的成分：含烃的混合物3637373、石油的组成及其综合利用（1）石油的组成：由多种碳氢化合物组成的混合物（2）石油的综合利用气态：石油气液态：汽油、煤油固态：沥青石油的分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离石油的裂化和裂解：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃注：石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。383、石油的组成及其综合利用气态：石油气液态：汽油、煤油固态：P97裂化、裂解反应式举例：39P97裂化、裂解反应式举例：394、化石燃料的产品——三大合成材料

塑料、合成橡胶、合成纤维——加成聚合反应（即加聚反应）方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。聚乙烯nCH2＝CH2

[CH2－CH2]n

催化剂404、化石燃料的产品——三大合成材料——加成聚合反应（即加聚反聚氯乙烯nCH2＝CH2

[CH2－CH2]n

催化剂ClClnCH2＝CH2

[CH2－CH2]n

催化剂CH3CH3聚丙烯返回41聚氯乙烯nCH2＝CH2[CH谢谢观赏thankyou2.14返回42谢谢观赏thankyou2.14返回42二、环境保护与绿色化学环境问题的含义P100保护环境工作者当前的任务：（1）对环境情况的检测（2）三废的治理（3）寻找源头治理环境的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。生态环境破坏环境污染废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废水（工业废水、生活废水等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）43二、环境保护与绿色化学生态环境破坏环境污染废气（化学燃料燃烧催化剂催化剂催化剂汽车尾气催化转化原理从2008年1月1日至4月30日，我市空气质量达标天数累计达86天，占71.1%，比去年同期增加了11天。

44催化剂催化剂催化剂汽车尾气催化转化原理从2008年1月1日至水华

赤潮4545大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变暖光化学烟雾水污染水华、赤潮

（含磷洗衣粉等、太湖蓝藻事件）重金属盐污染1、环境污染46大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（P99思考与交流）合理使用农药化肥47电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（P99思考与交流）合理2、绿色化学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，实施清洁生产。1、满足人们的物质需要生产出优质产品2、合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽可能100%成为产品。3、生产整个过程不污染环境，尽可能使用过的产品可回收利用。482、绿色化学利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物,实现”零排放”。即原子利用率100%.绿色化学绿色化学的核心之一：原子经济性返回49最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物,第四章化学与自然资源的开发利用50第四章化学与自然资源的开发利用1目录第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节资源综合利用环境保护第2课时海水资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用第1课时煤、石油和天然气的综合利用第2课时环境保护与绿色化学51目录第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节第一节开发利用金属资源和海水资源第1课时金属矿物的开发利用52第一节开发利用金属资源和海水资源第1课时金一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在：

除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。53一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在：42、金属的冶炼

冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。n+M得电子M（被还原）542、金属的冶炼冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强55金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSn金属冶炼的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法56金属冶炼的方法要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热3、金属冶炼的方法（1）物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au57（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2H（3）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O△Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温58（3）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu铝热反应实验4－1注意观察现象59铝热反应注意观察现象10反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝——还原剂（活泼金属——可作还原剂）60反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它的铝热反应：613MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2（4）电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解62（4）电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg金属活动性（还原性）：强弱电解法热还原法热分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg离子的氧化性弱强63KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuKCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法64KCaNaMgAl电解法热还原法热分解法谢谢观赏thankyou2.14返回65谢谢观赏thankyou2.14返回16第一节开发利用金属资源和海水资源第2课时、海水资源的开发和利用66第一节开发利用金属资源和海水资源第2课时、海水资源的1、从海水中提取淡水——海水淡化

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

海水蒸馏原理示意图进出原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。671、从海水中提取淡水——海水淡化

海水淡化的方太阳能蒸发海水示意图：

68太阳能蒸发海水示意图：192、海水晒盐（煮海为盐）692、海水晒盐（煮海为盐）20科学探究：如何证明海带中有碘离子？阅读P91实验4-2化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O70科学探究：化学方程式：21海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取71海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4证明海带中含有碘，有以下步骤①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.(1)合理的步骤是____________(2)证明含碘的步骤是_______,现象是_____________________,反应的离子方程式是__________________________③①④②②滴入淀粉溶液，溶液变蓝2I-+2H++H2O2I2+2H2O72证明海带中含有碘，有以下步骤①灼烧海带至完全生成灰，停止加热思考与交流：如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材P91页资料卡片——海水提溴。1、推测海水提溴的步骤和实验装置；2、写出相关的化学方程式。浓缩海水溴单质氢溴酸单质溴通入Cl2①通入空气，SO2吸收②通入Cl2③73思考与交流：1、推测海水提溴的步骤和实验装置；浓2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr2HBr+Cl2==Br2+2HCl海水提溴的实验室模拟装置返回742NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+谢谢观赏thankyou2.14返回75谢谢观赏thankyou2.14返回26第二节资源综合利用环境保护76第二节资源综合利用环境保护27三废:废气、废水、废渣

煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染77三废:废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然是人类无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素

—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2

烟尘煤的组成1、煤的组成及其综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用78无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素无煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境79煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的过程，叫做煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏80煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的煤干馏的主要产品和用途81煤干馏的主要产品和用途32在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的气化82在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂煤的液化83在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生2、天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？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842、天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。石油的成分：含烃的混合物按元素来看：碳、氢含量为97%--98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物

85石油的成分：含烃的混合物3686373、石油的组成及其综合利用（1）石油的组成：由多种碳氢化合物组成的混合物（2）石油的综合利用气态：石油气液态：汽油、煤油固态：沥青石油的分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离石油的裂化和裂解：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃注：石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。873、石油的组成及其综合利用气态：石油气液态：汽油、煤油固态：P97裂化、裂解反应式举例：88P97裂化、裂解反应式举例：394、化石燃料的产品——三大合成材料

塑料、合成橡胶、合成纤维——加成聚合反应（即加聚反应）方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。聚乙烯nCH2＝CH2

[CH2－CH2]n

催化剂894、化石燃料的产品——三大合成材料——加成聚合反应