《（重庆专用）2018高考化学一轮复习 （考基梳理+助学提升）第11章 第2讲《化学与资源开发利用》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（重庆专用）2018高考化学一轮复习 （考基梳理+助学提升）第11章 第2讲《化学与资源开发利用》课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二讲 化学与资源开发利用,1了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 2了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 3了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 4了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。,1煤、石油、天然气的综合应用。 2海洋资源的综合开发利用的工艺和原理。,一、海水的综合利用 1海水水资源的利用 海水淡化又称脱盐，它是利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。海水淡化的方法主要有 、 、 、 等。其中 、 是主要方法。,蒸馏法,膜法(电渗析、反渗透),冷冻法,离子交换法,蒸馏法,膜法,Ca2、Mg2、SO,MgCl2,MgCl2,Br2,Br2,2Cl
2、Br2,2HClH2SO4,食盐,NaOH,Cl2,H2,(3)基本装置 离子交换膜电解槽是由多个单元槽 组成的，每个单元槽主要由 、 、 、 和 组成。 海水提溴的工艺流程中，为什么先把浓缩的海水进行酸化？ 提示 Cl2把海水中的Br氧化为Br2、Br2和H2O发生可逆反应Br2H2OHBrHBrO，酸化是为了抑制该反应的发生，减小Br2在海水中的溶解。,串联或并联,阳极,阴极,离子交换膜,电解槽框,导电铜棒,二、石油、煤和天然气的综合利用 1石油的综合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多种 组成的混合物。所含元素以 、 为主，还有少量N、S、P、O等。 (2)石油的分馏 利用 中各组分
3、不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的 的过程叫做分馏。分馏是 过程。其主要目的是得到 、 、 等轻质油。,碳氢化合物,碳,氢,原油,沸点,混合物,物理变化,汽油,煤油,柴油,碳原子较少、沸点较低,化学变化,重油,轻质油,温度,短链烃,乙烯,化工基本原料,甲烷,清洁,3煤的综合利用 (1)煤的成分 煤是由 和少量 组成的 ，主要含有碳元素，还含有少量 、 、 、 等元素。,有机物,无机物,复杂混合物,氢,氧,氮,硫,(2)煤的干馏 原理：把煤 使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的 变化过程。 煤的干馏产物 a ，b. ，c. ，d.粗氨水。,隔绝空气加强热,物理、化学,焦炉气,煤焦油,焦炭
4、,有机物,可燃性气体,直接,间接,4一碳化学 (1)一碳化学是以 来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的 和 。 (2)使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是 ，由CH4、CH3OH等含一个碳原子的分子，通过催化反应直接生成新的化合物，这就形成了 和 。 煤加工和石油的炼制过程中哪些是化学变化，哪些是物理变化？,分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、,CH4、CH3OH等)为原料,煤化工,天然气化工,合成气化学,甲烷化学,甲醇化学,提示 煤的干馏、气化、液化和石油的裂化、裂解都是化学变化，石油的分馏为物理变化。,2食盐水的精制,粗盐(含泥沙、Ca2、Mg
5、2、Fe3、SO24等,加入NaOH，除去Mg2、Fe3 加入BaCl2，除去SOoal(2,4) 加入Na2CO3，除去Ca2及过,量的Ba2，过滤 加入盐酸，除去过量的COoal(2,3) 加热消除CO2，调整pH,必考点81 海水资源的综合利用 1海水提镁,2海水提溴,3海带提碘,(2)生产原理,(3)技术优点 离子交换膜法制碱技术具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业的发展方向。,【典例1】 (2013重庆市九校联考)海水是宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，如图是某工厂对海水综合利用的示意图：,(1)在粗盐中
6、含有Ca2、Mg2、SO等杂质，电解精制时所用的试剂有盐酸；氯化钡溶液；氢氧化钠溶液；碳酸钠溶液。则加入试剂的先后顺序是_(填编号)。 (2)工业上电解饱和食盐水的离子方程式：_。 (3)步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的是_。 步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式：_。 (4)从步骤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是向沉淀中加入_溶液，充分搅拌后经_(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。,(5)在制取无水氯化镁时需要在干燥的HCl气流中加热MgCl26H2O的原因：_。 (6)电解无水氯化镁
7、所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用作镁蒸气冷却剂的是_(填序号)。 AH2 BCO2 C空气 DO2 E水蒸气,(3)富集溴元素 Br2SO22H2O=4HSO2Br (4)MgCl2(或氯化镁) 过滤、洗涤 (5)在干燥的HCl气流中，能抑制MgCl2的水解，且带走MgCl26H2O受热产生的水蒸气，得到无水MgCl2 (6)A,1从海水中提取某物质，从原理上要考虑： (1)该物质的富集； (2)该物质的分离提纯。 2从海水中提取物质时，从生产工艺流程要考虑： (1)原料来源及成本(原料易得且廉价)； (2)中间副产物的可利用程度(中间产物能够循环利用或用作其他用途
8、)； (3)生产条件(对设备及能源的要求尽量低)。,【应用1】 氯化钠是海水中的主要物质之一，也是工业生产中的重要原料之一。解答下列与氯化钠有关的题目： (1)海水是氯化钠的主要来源，传统的海水制盐方法是蒸发法，随着科学技术的进步，人们可以用冷冻法、_法，这两种方法不仅可以得到氯化钠，还可以得到_。,(2)氯碱工业利用氯化钠作为原料，进行电解。工业生产中，为防止电解产物混合反应，甚至发生爆炸，常采用_法。阴极反应式是_。 (3)纯碱工业中，析出碳酸氢钠后，向母液中继续通入氨气，并在其中加入细小食盐颗粒，其目的是_。 (4)在精细工业生产中，氯化钠有着广泛的用途，如在肥皂的制备中就使用了氯化钠。
9、此过程中其作用是_。,必考点82 煤、石油、天然气的综合利用 1石油的炼制方法,2.直馏汽油和裂化汽油的区别,3.各种工业制气的主要成分,【典例2】 (2013重庆区县联考)如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。 资料一 石蜡是含有2030个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。,资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。 某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。,(1)该装置
10、仪器连接的顺序应遵循的原则为_， 为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_， 装置中较长导管的作用是_。 (2)试管中少量液体凝结说明了_。 (3)试管中溶液褪色说明了_。 (4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由是_。 (5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_。 (6)石油裂化的重要意义是_ 。,解析 仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管 中酸性KMnO4溶液
11、褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。,【应用2】 煤和石油是重要的能源，也是化工生产的重要原料。 (1)工业上分馏石油的设备是_，通过该设备制备出的液体燃油有_。 (2)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是_。 (3)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是_。,(4)下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图。 废气脱硫过程中，主要反应的化学方程式为_、_。 在煤中直接添加一
12、种物质，可有效减少煤燃烧产生的SO2，该物质是_。 石膏在工业生产中的用途是_(写出一种用途即可)。,(5)煤经过_(填加工方法)可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油经过_(填加工方法)可得到芳香族化合物。煤也可以用氢化法转化成燃油，氢化法的本质是_。 解析 (1)原油在分馏塔内加热，然后冷却，逐渐分馏出汽油、煤油和柴油等。(2)石油裂化及裂解的主要目的是获得碳原子数较少的烃。(3)煤燃烧产生的废气含有SO2等，会导致酸雨的形成，也会造成粉尘污染。(4)废气脱硫的反应主要包括石灰石与SO2的反应及CaSO3与O2的反应。煤燃烧时加入CaCO3、CaO、Ca(OH)2，可以减少SO2的产生。石膏
13、可以用于医疗、建筑材料、模型等。(5)煤的干馏可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油分馏可得到芳香族化合物。煤的氢化是为了增加煤中氢元素含量，提高氢原子数与碳原子数的比值。,Hold住考向,名师揭秘 海水资源、化石燃料综合应用是当今社会发展备受关注的热点，复习时应多联系焦点问题在资源、能源和环保方面的应用。,1(2012山东基本能力测试，21)地球上97%以上的水是海水，海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是 ( )。 在海水中加入硝酸银，滤掉生成的沉淀 蒸馏海水，将蒸汽冷凝 将海水加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分 将海水暴晒，滤掉析出的盐 A B C D,海水资源的综合利用,
14、解析 中加入硝酸银虽然将Cl除去，但同时生成NaNO3，达不到海水淡化的目的。是一种使用最早、最广泛的海水淡化方法。中使用了新型高分子材料半透膜，是一种新的海水淡化方法。中将海水暴晒，并不能除尽海水中的盐分，滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液，不能将海水淡化。 答案 B,2(2009宁夏，37)请回答氯碱工业中的如下问题： (1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k_(要求写出计算表达式和结果)； (2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl(盐酸)、BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是_(填序号)； (3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。,图中X、Y分
