人教版高中化學必修二第八章化學與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用

第二課時學習目標1．掌握海水中水資源的開發(fā)利用。2．掌握海水化學資源的開發(fā)利用如海水制鹽、從海水中提取溴——吹出法、海水提鎂、海帶中提碘的流程。3.掌握煤、石油和天然氣的綜合利用。重點:海水中水資源的開發(fā)利用、海水化學資源的開發(fā)利用、煤、石油和天然氣的綜合利用。難點：海水中水資源的開發(fā)利用、海水化學資源的開發(fā)利用、煤、石油和天然氣的綜合利用。海洋約占地球表面積的71%海水中水的儲量約為1.3×1018t，約占全球總水量的97%新知探究二、海水資源的開發(fā)利用

主要包括直接利用海水進行循環(huán)冷卻和海水淡化等。1、海水中水資源的利用海水淡化蒸餾法電滲析法離子交換法最先使用，技術成熟，但成本高成本低，但未能大量生產目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹脂蒸餾原理：利用各成分的沸點不同，分離互溶液態(tài)混合物的物理分離方法。加熱裝置冷凝裝置

接收裝置冷凝水：下進上出溫度計水銀球處于支管口處液體體積不應該超過容積的2/3,不應少于1/3加入沸石/碎瓷片，防暴沸石棉網牛角管伸入錐形瓶內裝置及注意事項：儀器：鐵架臺、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、冷凝管、錐形瓶、牛角管、溫度計等。電滲析法+-電滲析法是利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的。成本低，但未能大量生產離子交換法離子交換樹脂可以把陰陽離子分別交換出來，使水得到純化。HR+Na+=NaR+H+ROH+Cl—=RCl+OH—H++OH-=H2O目前正迅速發(fā)展，需要不斷更新離子交換樹脂2、海水化學資源的開發(fā)利用海水淡化與化工生產相結合，提高經濟效益思考：海水資源開發(fā)利用過程中需要解決的關鍵問題是什么?富集海水制鹽海水曬鹽鈉電解海水鹽田飽和食鹽水粗鹽精鹽風吹日曬水分蒸發(fā)風吹日曬水分蒸發(fā)引入提純制得的氯化鈉除食用也是生產燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸的工業(yè)原料。從海水中提取溴——吹出法2Br-+Cl2=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBrBr2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-2HBr+Cl2=2HCl+Br22Br-+Cl2=2Cl-+Br2將溴濃縮（富集溴元素），提高Br2的提取率海水提鎂主要的化學反應原理CaCO3

CaO＋CO2↑CaO＋H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OMgCl2(熔融)

Mg＋Cl2↑④海帶中提碘2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O主要的化學反應原理：稀硫酸的作用：增強H2O2的氧化性；抑制I2與水反應3、海水中其他資源的開發(fā)利用(1)生物資源：海洋生物品種繁多，通過養(yǎng)殖、增殖等途徑可實現(xiàn)可持續(xù)利用。(2)獲取能量物質：提取鈾和重水用來開發(fā)核能。(3)開發(fā)利用新型能源：潮汐能、波浪能等。三、煤、石油和天然氣的綜合利用思考：煤、石油和天然氣在使用過程中存在哪些面臨的問題？

實現(xiàn)綜合利用、提高利用率、減小化石燃料燃燒所造成的的環(huán)境污染等---化石燃料的不可再生性1、煤的綜合利用無機物有機物H、O、N、S等元素—少量煤的組成C元素—大量煤的綜合利用的主要途徑：通過煤的干餾、氣化、液化獲得潔凈

的燃料和多種化工原料。煤的干餾產物：出爐煤氣、煤焦油、焦炭定義：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程，也叫煤的焦化。煤出爐煤氣煤焦油焦炭焦爐氣——氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳粗氨水——氨、銨鹽粗苯——苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯酚類、萘瀝青煤的氣化定義：在一定條件下把煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

高溫注意：煤的干餾、氣化、液化均為化學變化煤的液化直接液化：使煤與氫氣作用生液體燃料間接液化：煤

CO和H2甲醇主要反應水煤氣CO+2H2CH3OH（甲醇）一定條件2、天然氣的綜合利用主要成分：CH4化工原料：合成氨和生產甲醇合成兩個或多個碳原子的有機化合物

綜合利用清潔能源“可燃冰”

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物CH4·H2O，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急眱α枯^大，可燃冰將成為最理想替代能源。3、石油的綜合利用組成：由多種碳氫化合物組成的混合物：利用石油中各組分沸點不同進行分離①分餾原理產品綜合利用：常壓：石油氣、汽油

、煤油、柴油、重油減壓：柴油、燃料油、石蠟、潤滑油、瀝青分餾裝置：目的：獲得汽油

、煤油、柴油等輕質油②裂化：在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂成碳原子較少的烴的過程。目的：提高輕質油特別是汽油的產量③裂解：深度裂化。目的是獲得短鏈不飽和烴乙烯、丙烯和甲烷等重要的化工原料。④催化重整：石油在加熱和催化劑的作用下，通過結構的調整，使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴的過程。C16H34

C8H18+C8H16催化劑加熱、加壓

C8H18

C4H10+C4H8

催化劑加熱、加壓C4H10

CH4+C3H6催化劑加熱、加壓C4H10

C2H4+C2H6催化劑加熱、加壓小結：(1)煤的干餾、氣化、液化均發(fā)生的是化學變化。(2)石油分餾屬于物理變化，分餾產物一般為混合物。餾時沸點低(相對分子質量小)的烴類先汽化，沸點高(相對分子質量大)的烴類后汽化。(3)石油分餾所得汽油為直餾汽油，多為飽和烴。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不飽和烴。石油裂化、裂解為化學變化。思考：如何區(qū)分直餾汽油和裂化汽油?

直餾汽油和裂化汽油的成分不同,性質有明顯的區(qū)別,直餾汽油的成分為飽和烴,裂化汽油為飽和烴和不飽和烴的混合物,故裂化汽油可以發(fā)生加成反應,可使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色。干餾蒸餾分餾原理產物反應類型隔絕空氣、高溫下使物質分解根據液態(tài)混合物中各組分沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產物為混合物產物為單一組分的純凈物產物為沸點相近的各組分組成的混合物化學變化物理變化物理變化化學“三餾”的比較高爐煤氣水煤氣天然氣液化石油氣焦爐氣裂解氣主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4化學“六氣”的主要成分4、化石能源的用途①多數(shù)石油產品仍作為燃料使用,只有一部分轉化為化工、紡織、建材、醫(yī)藥、日用化學品等行業(yè)的基本原料。②以煤、石油、天然氣為原料,通過化學反應獲得許多性能優(yōu)異的合成高分子材料，如塑料、合成橡膠、合成纖維。5.生物質資源的