高中化學(xué)必修2 自然資源的開(kāi)發(fā)利用

1、第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用新課講解課程學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)海水資源的開(kāi)發(fā)和利用2 認(rèn)識(shí)金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用1新課講解掌握煤、石油、天然氣的開(kāi)發(fā)和利用3導(dǎo)入我們的身邊離不開(kāi)自然資源，無(wú)論是汽車、飛機(jī)、輪船還是我們身上的衣服、鞋子、帽子，以及我們的食物，都是從自然界中得到的，那么這些資源都是怎么進(jìn)入我們的生活的，我們就簡(jiǎn)單的來(lái)了解一下吧。1.存在：絕大多數(shù)金屬以化合物的形式存在于自然界。 少數(shù)不活潑金屬（如金和鉑）以游離態(tài)存在.一、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，這個(gè)過(guò)程就叫金屬的冶煉。金礦石鐵礦鋁礦朱砂新課講解活潑金屬，采用電解法制得。2、金屬的冶煉某些不活潑金屬，可以使用

2、加熱分解的方法得到，熱分解法：2HgO=2Hg+O22Ag2O = 4Ag + O2 MgCl2（熔融）= Mg+Cl2 2Al2O3 （熔融）=4Al+3O2 2NaCl（熔融）= 2Na+Cl2 通電通電通電新課講解冰晶石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫大部分金屬采用氧化還原反應(yīng)制得，如鐵、銅等。高溫C + 2CuO = CO2 + 2Cu某些活潑金屬也可做還原劑，如鋁熱反應(yīng)。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫新課講解（1）開(kāi)發(fā)環(huán)保高效的冶煉方法（2）防止金屬腐蝕； （3）加強(qiáng)廢舊金屬回收； （4）尋找金屬替代品。3、合理開(kāi)發(fā)和利用礦物資源的途徑新課講解計(jì)算表明，生

3、產(chǎn)1mol鋁消耗的電能至少為1.8x106J，回收鋁質(zhì)飲料罐得到鋁與從鋁土礦制鋁相比，前者的能耗僅為后者的3%-5%。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析和比較，結(jié)合圖8-1和圖8-2，你想到了什么？請(qǐng)將你的想法與同學(xué)交流。積極開(kāi)展廢棄金屬的回收利用，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要途徑，不僅可以在相當(dāng)程度上解決國(guó)內(nèi)金屬礦山原料不足的問(wèn)題，而且有助于保護(hù)自然資源，減少金屬生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和破壞?？梢源蟠缶徑馍鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源不斷增長(zhǎng)的需求，明顯降低金屬生產(chǎn)過(guò)程中的煤炭，電力等能源消耗，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)有金屬工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造節(jié)約性社會(huì)。新課講解【思考與討論】二、海水資源開(kāi)發(fā)利用海洋

4、約占地球表面積71%水的儲(chǔ)量約為1.3X1018t,占地球水儲(chǔ)量的97%,海水水資源的利用包括：、海水淡化、利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。新課講解1.海洋資源的存在海水淡化的方法:蒸 餾 法（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高）電滲析法（成本低，但未能大量生產(chǎn)）離子交換法（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹(shù)脂）新課講解2、海水的綜合利用(3)海水提鎂 MgCl2(熔融) Mg+Cl2電解=另外還可以提取純堿，鹽酸、氯氣、鉀、溴等。新課講解（1）NaCl的水溶液制 NaOH 2NaCl + H2O=H2 + Cl2+2NaOH 電解 （2）制金屬Na 2NaCl（熔融）= 2Na + Cl2 電解3.海

5、水綜合利用示意圖海水火電廠、核電廠的循環(huán)冷卻水淡水溴化物鉀鉀鹽鎂鹽鎂氯氣鈉食鹽純堿燒堿氫氣溴新課講解資料卡片：海水中溶解和懸浮有大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，按含量計(jì)，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等元素超過(guò)總量的99，其他為微量元素，總計(jì)含有80多種元素。，但是富集度比較低。新課講解【思考與討論】海水提溴：空氣吹出法海水濃縮酸化通入氯氣海水Cl-Br2通入空氣水蒸氣(吹入)反應(yīng)后富集溴HBr、SO42通入水蒸氣和Cl2，蒸餾Br2蒸氣冷凝器溴單質(zhì)通入SO2新課講解提溴步驟：氧化；富集；提取。2Br+ Cl2 = Br2 +2Cl2H2O +Br2 + SO2 = 4H

6、+SO4 2- +2Br-2Br+Cl2= Br2+2Cl反應(yīng)離子方程式：置換反應(yīng)得到的 Br2 的濃度很低，難以收集，用空氣吹出 Br2 后用 SO2 吸收，使溴得到富集新課講解海水中含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等較多，被稱為“元素的故鄉(xiāng)”。海水中鈾多達(dá)45億噸，是已知陸地鈾礦儲(chǔ)量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬(wàn)年。新課講解資料卡片方法變化類別處理過(guò)程產(chǎn) 物煤的干餾煤的氣化直接液化間接液化煤的處理有干餾、氣化、液化等三種方法，請(qǐng)比較各種方法的異同?；瘜W(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化粗苯等多種化工原料將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體水煤氣煤與氫氣作用生成液體燃料先轉(zhuǎn)化成CO和H

7、2隔絕空氣高溫分解甲醇1、煤、石油、天然氣是人類的主要能源。煤是無(wú)機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，組成以碳為主，還含有H、O、N、S等元素三、煤、石油、天然氣的綜合利用新課講解產(chǎn)品主要成分用途出爐煤氣焦?fàn)t氣氯氣、甲烷、乙烯、一氧化碳?xì)怏w燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽化肥、炸藥、燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯粗焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣，電石、燃料煤的干餾產(chǎn)品新課講解天然氣主要用來(lái)合成氨和生產(chǎn)甲醇。以甲烷為原料化合成兩個(gè)或多個(gè)碳原子的其他有機(jī)化合物。資料卡片可燃冰，是天然氣和水在高壓、低溫條件下形成的冰狀結(jié)晶物，

8、可表示為CH4.nH2O.是21世紀(jì)的高清潔能源，我國(guó)對(duì)可燃冰的開(kāi)采處于先進(jìn)水平。2、天然氣新課講解石油是多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。在煉油廠，利用石油中各組分費(fèi)電不同進(jìn)行分離的過(guò)程叫分餾。石油分餾可獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的輕質(zhì)油。對(duì)重油可進(jìn)一步催化裂化為汽油等。3、石油石油裂化：在催化劑的作用下將含碳原子多的重油（烴）斷裂成碳原子數(shù)少的烴的過(guò)程。新課講解催化劑 加熱、加壓CH4 + C3H6 C4H10甲烷丙烯C4H10催化劑 加熱、加壓C2H6 + C2H4乙烷乙烯催化劑加熱、加壓 C16H34C8H18 + C8H16 辛烷辛烯催化劑 加熱、加壓C4H10 + C4H8 C8H

9、18甲烷丙烯石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料，另外石油還可以在加熱和催化劑作用下，由鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯或甲苯新課講解綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”，利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染?！霸咏?jīng)濟(jì)”：化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)該最大限度地利用原料分子中的每一個(gè)原子，使它們都結(jié)合到目標(biāo)分子（目標(biāo)中的產(chǎn)物）中去，從而達(dá)到零排放（即沒(méi)有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，便不能產(chǎn)生廢棄物）。4、三大合成材料：塑料、合成橡膠和合成纖維，相對(duì)分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物新課講解18 八月 2022231、下列各種冶煉方法中，可以制得 相應(yīng)金屬的是（ ）A、加熱氧化鋁 B、加熱碳酸鈣C、

10、電解熔融氯化鈉 D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱C新課講解2. 一位遇上海難的水手,隨著木排在海上漂流.他用完了淡水,感到異常的口渴,但是他不喝海水,因?yàn)樗篮Ｋ畷?huì)致命,原因( )A.海水有苦澀味,根本喝不下去.B.海水中含有多種鹽,能使腸胃潰爛導(dǎo)致人死亡.C.海水中有多種微生物,有些微生物可以使人死亡.D.海水會(huì)造成水分從血液和組織內(nèi)脫離出來(lái),進(jìn)入腸胃中,使人脫水死亡.D新課講解3、1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧被破壞問(wèn)題的三位科學(xué)家，他們研究發(fā)現(xiàn)氟氯烴破壞臭氧的機(jī)理是按鏈反應(yīng)進(jìn)行的。CF2Cl2可在紫外光作用下產(chǎn)生Cl原子，對(duì)臭氧會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)久的破壞作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)氟氯烴分子可以破壞數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧分子，這個(gè)循環(huán)包括下列三個(gè)化學(xué)方程式：C