人教版高中化学必修二 自然资源的开发利用 化学与可持续发展课件(第1课时)新

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物海水资源的开发利用

金属矿物的冶炼方法海水资源的开发利用合理开发和利用金属资源的有效途径金属矿物的开发利用海水淡化海水中化学资源的利用一、金属矿物的冶炼方法金矿

Au铂矿

Pt1、金属的存在大多数金属是以化合态存在少数不活泼金属以游离态存在铝矿Al2O3赤铁矿Fe2O3（1）物理方法淘金原理:金的质量较沙重,在淘去粗沙后,用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以粘附金的物质.一、金属矿物的冶炼方法2、金属的冶炼原理：化合态到单质的过程，即金属得电子（2）化学方法2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲（1）不活泼的金属——热分解法不活泼金属（Hg、Ag)，加热分解其氧化物（2）非常活泼的金属——电解法通电分解其熔融离子化合物的方法来冶炼。①常用的还原剂有焦炭、CO、H2（3）其他金属——热还原法Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2↑高温CuO+H2==Cu+H2O高温②一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。Fe+CuSO4==FeSO4+Cu2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温铝热反应反应放出大量的热，产生高温。金属冶炼原理FeCuMgAlNaFe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)高温高温Cu2S+O2==2Cu+SO2(火法炼铜)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(湿法炼铜)高温电解MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解冰晶石电解常见金属的冶炼原理【归纳小结】CuO+H2==Cu+H2O金属的发现与使用、冶炼难度、活泼性三者的关系？AuAgCuFeAl······金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。公元前一万年公元前八千年公元前七千年十九世纪初期十三世纪初期合理开发和利用金属资源的有效途径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3、防止金属的腐蚀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二、海水资源的开发利用海水资源水资源化学资源矿产资源生物资源能源空间资源海水资源的特点：分散性广阔性多样性水资源的利用⑴直接利用⑵海水淡化蒸馏法电渗析法离子交换法1、水资源的利用原理:利用液体中各组分沸点的差别,使低沸点物质汽化并随之冷凝,从而实现其与所含组分的分离。（实际生成中将水加热至105℃蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法）海水蒸馏原理示意图海水淡化后的浓缩海水的利用粗盐的提纯浓缩海水结晶池蒸发池粗盐母液

盐田法(太阳能蒸发法)日晒风吹蒸发水分蒸发结晶继续日晒风吹成为过饱和溶液,析出晶体如何除去NaCI溶液中少量的Mg2+、Ca2+、SO42-?2、海水中化学资源的利用富集程度很低地球上99%以上的溴蕴藏在大海中,以Br－形式存在，因此溴又被称为“海洋元素”。如何从海水中提取溴（Br2）?海水提溴（原理：溴离子转化为溴单质）含溴离子请写出②④⑤步骤的化学反应方程式从海水中提取物质的一般思路浓缩还原或氧化海水含离子浓度较高的溶液粗品纯品提纯【归纳总结】思考查阅资料，如何从海水中得到碘单质和镁单质？课堂练习优化设计P85例题1、变式训练1；P86例题2、变式训练21.取二张滤纸叠成漏斗状。2.内层滤纸底部剪一个小孔后用水润湿。3.把滤纸架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。4.把混合物（5g氧化铁+2g铝粉）放入纸漏斗中。5.在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸磨过的镁条。6.用火柴点燃镁条。观察现象。铝热反应关于实验的几点内容：1.现象：镁条剧烈燃烧，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的是铁珠。2.参加反应的是和，它们混合物叫。3.镁条的作用是。4.氯酸钾的作用是。5.此反应证明作还原剂，此反应叫反应。6.此反应有什么特点？反应放出大量的热，产生高温。7.铝热反应有什么实际应用？（参考铝热反应的特点）2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温铝热反应的应用：铝热反应应用冶炼难熔的金属焊接钢轨第2课时煤、石油和天然气的

综合利用第八章

第一节自然资源的开发利用

1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义，提高“宏观辨识与微观探析”的能力。2.了解煤、石油、天然气为原料综合利用的内容，培养“变化观念”的学科素养。3.了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注社会可持续发展的“科学态度与社会责任”。核心素养发展目标1.煤的综合利用(1)煤的组成知识梳理煤物质组成：

和

组成的复杂混合物元素组成：主要为

，还含有少量

等元素有机物少量无机物CH、O、N、S(2)煤的综合利用①干馏定义：将煤

使之分解的过程主要产品：

、

、

、

、______隔绝空气加强热焦炉气粗氨水粗苯煤焦油焦炭②气化定义：将煤转化为

的过程主要反应：________________________可燃性气体C＋H2O(g)CO＋H2③液化直接液化：使煤与氢气作用生成__________间接液化：煤______________等CO和H2甲醇液体燃料2.天然气的综合利用(1)主要成分：_____清洁_______化工原料：合成

和生产

，合成两,个或多个碳原子的

等CH4(2)综合利用氨

甲醇能源有机化合物3.石油的综合利用(1)石油的组成：由多种

组成的混合物(2)石油的综合利用：利用石油中各组分

不同进行分离碳氢化合物①分馏原理产品常压：石油气、

、

、

、重油减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青沸点汽油

煤油

柴油②裂化目的：提高

的产量原理：汽油C16H34十六烷C8H18辛烷＋C8H16辛烯目的：生产

等气态化工原料③裂解原理：乙烯C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯C4H10丁烷C2H6乙烷＋C2H4乙烯C4H10丁烷CH4甲烷＋C3H6丙烯④催化重整目的：使

转化为_______产品：

或

等化工原料链状烃环状烃苯甲苯4.煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：

、

、

。(2)实例：乙烯制聚乙烯：_________________________________，丙烯制聚丙烯：

______________________________________。塑料

合成橡胶

合成纤维(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(

)(2)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(

)(3)煤的气化和液化都是物理变化(

)×√判断正误提示必须隔绝空气加强热。提示煤与氢气可以生成液体燃料，该过程为煤的直接液化。×提示煤的气化为：C＋H2O(g)CO＋H2，煤的液化分直接液化和间接液化，直接液化为煤和氢气反应生成液体燃料，间接液化是以气化产物CO和H2为原料合成甲醇等，都为化学变化。(4)石油的分馏产品为纯净物(

)(5)石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料(

)(6)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气(

)提示石油的裂化目的是为了获取更多汽油等燃料，石油的裂解目的是为了获取乙烯等气态化工原料。××√提示石油的分馏产品为沸点相差不大的烃的混合物。1.煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？2.生活中汽车的车用燃料一般为裂化汽油。这种汽油和直馏汽油有何区别？如何鉴别？深度思考提示不是，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。提示直馏汽油主要是饱和烃的混合物，裂化汽油中含不饱和烃；可用溴的四氯化碳溶液区别它们。3.目前，多数石油产品仍作为燃料使用，如把石油产品来合成高分子材料，其价值将成倍提升，试写出用汽油(主要成分为辛烷C8H18)为原料，生成聚乙烯塑料的合成原理？归纳总结1.国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是A.煤属于有机化合物B.在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义跟踪强化√1234解析煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；苯和甲苯是煤中的某些干馏产物中的主要成分，并不是煤本身含有的，是煤干馏过程中发生化学反应生成的；煤气化后变成清洁高效的燃料，再燃烧可提高其利用率，意义重大。12342.下列转化不属于煤或石油的综合利用的是A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭B.在一定条件下将煤气化或液化生成气体或液体燃料C.将煤制成煤球作燃料D.将石油裂解制得乙烯等化工原料√解析

将煤制成煤球作燃料还是直接燃烧，并没有综合利用。12343.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√解析煤中不含甲苯、二甲苯，它们是煤干馏后的产物，故A错误；煤可以通过间接液化合成甲醇，B正确；石油裂化的目的是获取更多更好的轻质液体燃料，故C错误；裂化汽油中含有烯烃，能使溴水褪色，故D错误。1234解析煤和石油都是混合物，A错误；煤的干馏为化学变化，而石油的分馏为物理变化，B错误；水煤气主要成分为CO和H2，是煤经过气化生成的，C错误；石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯等，D正确。4.(2018·河南西华一中高一检测)下列有关煤和石油的说法正确的是A.煤和石油都属于有机化合物B.煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化C.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物√