高中化学选修打包下载选修第讲化学与资源开发利用省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第1页第2页选修2一气贯通课堂学案一卷冲关课后练案第1讲第3页第4页考纲展示热点定位（1）了解煤、石油和天然气等综合利用意义（2）了解我国无机化工生产资源和产品主要种类（3）了解海水综合利用，了解化学科学发展对自然资源利用作用（1）石油分馏原理，分馏产品及煤综合利用（2）分馏与干馏，裂化与裂解区分（3）氯碱工业，候氏制碱法、工业制硫酸和硝酸原理、装置、产品第5页第6页1.石油炼制炼制和加工方法原理原料目标分馏常压分馏用蒸发和冷凝方法把石油分成不一样沸点范围内蒸馏产物脱水脱盐处理后原油将原油分离成轻质燃料油减压分馏重油将重油充分分离并防炭化第7页炼制和加工方法原理原料目标裂化热裂化一定条件下将相对分子质量大、沸点高烃断裂成相对分子质量小，沸点低烃重油提升轻质燃油尤其是汽油产量催化裂化加氢裂化一定条件下氢分子中氢原子加到所形成含碳原子数较少不饱和烃分子中第8页炼制和加工方法原理原料目标催化重整在催化剂作用下，使汽油中烃分子结构重新形成新分子结构汽油提升汽油品质第9页2.煤综合利用方法原理产品干馏把煤隔绝空气加强热使其分解焦炭、煤焦油和焦炉煤气气化把煤中有机物转化为可燃性气体低热值气：CO、H2、N2中热值气：CO、H2、少许CH4高热值气：CH4第10页方法原理产品液化直接液化高温高压下，使煤与H2作用生成液体燃料优质汽油、柴油、芳香烃和副产物燃料气、液化石油气等间接液化把煤气化成CO和H2，经催化合成液体燃料合成汽油、甲醇等液体燃料第11页3.天然气综合利用除了直接用作燃料外，还能够制造合成氨原料气

（H2），合成甲醇及其它化工原料。第12页［尤其提醒］（1）石油分馏属于物理改变，煤干馏属于化学改变。（2）煤气化或液化，能提升燃料煤利用率。第13页［例1］（·台州月考）石蜡油（主要是含17个碳原子以上液态烷烃混合物）分解试验按照下列图进行：第14页（1）石蜡油分解试验产生气体主要成份是

（填写序号，下同）①只有甲烷②只有乙烯③烷烃跟烯烃混合物（2）将石蜡油分解所得生成物通入到溴水中，现象

是

；通入到酸性高锰

酸钾溶液中，现象是____________________。第15页（3）碎瓷片作用是

（填序号）。①预防暴沸②有催化功效③积蓄热量

④作反应物（4）写出含有18个碳原子烷烃分解为乙烷与最多

乙烯化学方程式：

____________________________________________。第16页［解析］石蜡油在加热和催化剂作用下，裂化产物为烯烃和烷烃，烯烃中含有碳碳不饱和键，既能够发生加成反应，也能够被强氧化剂氧化。第17页归纳拓展石油炼制方法及产品：（1）石油常压分馏和减压分馏是物理改变，而石油裂化和裂解是化学改变。（2）石油分馏产品都是各种成份组成混合物。（3）石油分馏得到汽油其主要成份为短链烃，是饱和烃，而经重油裂化得到汽油是饱和和不饱和短链烃混合物，所以能够用溴水或酸性KMnO4溶液判别裂化汽油和直馏汽油，若退色则为裂化汽油，若不退色则为直馏汽油。第18页1－1.从石油分馏中得到固体石蜡，用氯气漂白后，燃

烧时会产生含氯元素气体，这是因为石蜡在漂白时与

氯气发生过（）

A.加成反应

B.取代反应

C.聚合反应

D.催化裂化反应第19页解析：石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成混合物。石油分馏后得到碳原子数较多固体石蜡，当该烃与氯气作用时会发生取代反应，从而使漂白后产物中含有氯元素。答案：B第20页1－2.汽油不但是最主要燃料，而且是主要化工

原料，它既能够裂解得到气态化工原料如乙烯等，

还能够在催化剂催化作用下改变分子结构，由链烃

变成芳香烃，如己烷变成苯，这个改变叫异构化。

请依据以汽油为原料以下衍变关系，写出对应

化学方程式，并注明反应类型。第21页（1）___________________________________,_________。（2）__________________________________，

。（3）__________________________________，

。第22页解析：（1）CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl，此反应为加成反应。（2）C3H6发生加成聚合反应，得到聚丙烯。（3）苯在浓H2SO4作用下，与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯。第23页第24页第25页1.纯碱生产氨碱法（索尔维）联合制碱法（侯德榜）原理NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑原料NaCl、NH3、CaCO3（制备CO2和CaO）NaCl、NH3、CO2第26页生产流程优缺点原料廉价，步骤简单；产生大量副产物

CaCl2，NaCl利用率低产品纯度高，原料利用率高，副产物NH4Cl可作氮肥氨碱法（索尔维）联合制碱法（侯德榜）第27页

2.硫酸工业（1）化学原理及生产流程：第28页（2）化学原理在化工生产中应用：①加紧反应速率办法：

a.升温；b.使用催化剂；c.将原料粉碎。②逆流原理应用：

a.原料从沸腾炉顶落下，热空气从炉底吹入；

b.浓硫酸从吸收塔顶喷下，SO3气体从塔底吹入；③热交换原理应用：利用反应放出热量预热

进入接触室中气体，废热利用。第29页（3）废气、废渣处理及能量利用：①废气吸收——氨酸法。利用氨水吸收SO2，

再用H2SO4与生成亚硫酸盐反应，回收SO2。②废渣利用：制砖或制造水泥，提炼珍贵有色

金属。③能量利用：预热反应物，向外界输出能量

（供热发电）。第30页3.氨催化氧化制硝酸（1）流程示意图：第31页第32页（3）尾气处理：①用纯碱溶液吸收：

2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2。②催化还原：

H2＋NO2===NO＋H2O，

2H2＋2NO===N2＋2H2O，

CH4＋4NO2===4NO＋CO2＋2H2O，

CH4＋4NO===2N2＋CO2＋2H2O。第33页［尤其提醒］处理化工生产问题，须能用速率、平衡理论指导生产，选择适宜化工生产条件。［例2］（·海南高考）以黄铁矿为原料，采取接触法生产硫酸流程可简示以下：第34页

请回答以下问题：（1）在炉气制造中，生成SO2化学方程式

为

；（2）炉气精制作用是将含SO2炉

气

、

及干燥，假如炉

气不经过精制，对SO2催化氧化影响

是

；第35页（3）精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系以下列图所表示。在实际生产中，SO2催化氧化反应条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO2转化率更高B或C点对应反应条件，其原因是_____________________________________________；第36页（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器目标是

、

，从而充分利用能源。第37页［解析］第38页(4)将反应产物热量及时交换给SO2和O2，使反应2SO2+O22SO3平衡向右移动，提升SO2转化率，使能量循环利用节约能源。第39页第40页归纳拓展接触法制硫酸条件选择依据2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH<0反应特点：正反应为气体物质量减小放热反应。速率理论：①温度越高越好；②使用催化剂。平衡理论：①温度越低越利于平衡正向移动；②压强越大越好。适宜条件：催化剂、400～500℃（催化剂活性高）、常压。第41页2－1.在接触法制硫酸、氨催化氧化法制硝酸和炼铁

工业生产中，都需要用到一个原料是（）

A.氢气B.空气

C.石灰石

D.硫铁矿第42页解析：工业制H2SO4中，硫燃烧、SO2氧化都需要空气提供氧气；氨催化氧化、NO氧化为NO2都需要O2；炼铁工业中焦炭燃烧需要空气。答案：B第43页2－2.与氨碱法比较，以下关于联合制碱法优点判

断中不正确是（）

A.提升了原料原子利用率

B.降低了生产成本

C.降低了环境污染

D.减轻了对设备腐蚀.第44页解析：联合制碱法所需氨和二氧化碳都是由合成氨厂提供，从滤出NaHCO3后所得母液可回收NH4Cl，所以它提升了原子利用率，降低了生产成本，A、B正确；因为不产生不能利用CaCl2，降低了环境污染，C正确；因为增加了物质循环利用，所以会加重对设备腐蚀，D错误。答案：D第45页第46页1.设备

离子交换膜电解槽（离子交换膜只允许Na＋经过）。第47页2.反应原理

阴极：2H＋＋2e－

―→H2↑（还原反应）；阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－（氧化反应）；化学方程式：第48页3.粗盐精制（1）目标：除去泥沙，使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等离

子含量到达要求。（2）原因：Ca2＋、Mg2＋等在碱溶液中形成沉淀及泥

沙等会破坏离子交换膜，而使产品不纯。（3）试剂：BaCl2、Ca（OH）2、Na2CO3、稀盐酸。第49页第50页第51页4.产品（1）阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡

盐水。（2）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。第52页［例3］请回答氯碱工业中以下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定比率k（质量比）生产产品。理论上k＝

（要求计算表示式和结果）；第53页第54页（3）氯碱工业是高耗能产业，一个将电解池与燃料电池相组合新工艺能够节（电）能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料传输与转化关系以下列图所表示，其中电极未标出，所用离子膜都只允许阳离子经过。第55页①图中X、Y分别是

、

（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%大小

；②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生电极反应正极：

；负极：

；③这么设计主要节（电）能之处于于（写出2处）

、

。第56页第57页（3）①因A中电解饱和食盐水生成H2和Cl2，H2和B中通入O2形成燃料电池，所以X为Cl2，Y为H2。因B中右端O2放电产生OH－可和能够自由经过离子膜Na＋结合成NaOH，所以a%<b%。②这是H2和O2组成燃料电池，第58页第59页误区警示(1)粗盐精制中必须注意加入试剂次序，为了使离子沉淀完全，使加入过量试剂也被除去，纯碱须加在钡试剂后，稀盐酸加在过滤后滤液中。(2)加入试剂后盐水中仍有少许Ca2＋、Mg2＋等，还需再进入阳离子交换塔深入除去。第60页3－1.以下关于离子交换膜电解槽叙述，错误是（）

A.精制饱和食盐水进入阳极室

B.纯水（加少许NaOH）进入阴极室

C.阴极