新精創(chuàng)海開(kāi)發(fā)利用煤石油天然氣綜合利用課件1 -人教版高學(xué)必修二冊(cè)共

人教版必修第二冊(cè)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

第2課時(shí)海水資源的開(kāi)發(fā)利用煤石油天然氣的綜合利用【學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】【學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道海水淡化的意義和方法。2、熟知從海水中提取溴的原理。3、了解煤、石油和天然氣的組成及綜合利用。

核心素養(yǎng)1、科學(xué)探究：認(rèn)識(shí)海水資源的多樣性和分散性；不斷創(chuàng)新海水資源開(kāi)發(fā)利用的途徑和方法。2、社會(huì)責(zé)任：通過(guò)煤、石油和天然氣的綜合利用和海水資源保護(hù)意識(shí)和合理開(kāi)發(fā)，建立可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，并能對(duì)與此有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題做出正確的價(jià)值判斷。【引入】海洋約占地球表面積的71%，海水中水的儲(chǔ)量約占地球總水量的97%，約1.3×1018t。提問(wèn)：如何對(duì)海水水資源的進(jìn)行利用？1.海水水資源的利用方法海水水資源的利用海水淡化目的：從海水中提取淡水方法：蒸餾法、離子交換法、電滲析法海水循環(huán)冷卻一、海水資源的開(kāi)發(fā)利用蒸餾法的歷史最久。2.海水的蒸餾(1)主要儀器：A：

；B：直形冷凝管；C：

。(2)冷凝水的流向：

口進(jìn)，

口出。(3)A中加入碎瓷片的目的是

。蒸餾燒瓶錐形瓶ab防止液體暴沸一、海水資源的開(kāi)發(fā)利用三種海水淡化方法的原理方法原理蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水電滲析法在外加直流電場(chǎng)的作用下，利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂除去海水中的陰離子、陽(yáng)離子，得到去離子水一、海水資源的開(kāi)發(fā)利用【資料卡片】海水中的化學(xué)元素由于與巖石、大氣和生物的相互作用，海水中溶解和懸浮著大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。海水中含量最多的O、H兩種元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過(guò)99%，其他元素為微量。雖然海水中元素的種類很多，總儲(chǔ)量很大，但許多元素的富集程度卻很低。例如，海水中金元素的總儲(chǔ)量約為5×106t，而1t海水中金元素的含量?jī)H為4×10-6g。海洋還是一個(gè)遠(yuǎn)未充分開(kāi)發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫(kù)。提問(wèn)：如何在海水中提取溴？【思考與討論】3.從海水中提取溴工業(yè)規(guī)模提取溴的常用方法是空氣吹出法，工藝過(guò)程為：(1)濃縮：海水曬鹽和海水淡化過(guò)程中的副產(chǎn)物Br－得到濃縮。(2)氧化：向酸化的濃縮海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，化學(xué)方程式為

。(3)富集：向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的，方程式為

。(4)提取：向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣，方程式為

。2NaBr＋Cl2==2NaCl＋Br2Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2=2HCl＋Br2【思考與討論】3.從海水中提取溴【總結(jié)】煤分類：無(wú)煙煤、煙煤、褐煤、泥煤等物質(zhì)組成：有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物元素組成：主要含碳元素，還含少量

等元素氫、氧、氮、硫二、煤、石油和天然氣的綜合利用提問(wèn)：煤石油和天然氣是人類主要的能源，如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化學(xué)燃料燃燒所造成的環(huán)境污染問(wèn)題呢？1.煤的綜合利用(1)煤的分類與組成(2)煤的綜合利用方式二、煤、石油和天然氣的綜合利用(2)煤的綜合利用方式二、煤、石油和天然氣的綜合利用(3)煤綜合利用的意義①減少煤燃燒產(chǎn)生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉塵等污染物的排放。②提高煤燃燒的效率——煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很大的提高。③生產(chǎn)基本化工原料——通過(guò)煤的干餾，獲得大量的基本化工原料?！舅伎寂c交流】煤的氣化、液化是物質(zhì)三態(tài)(氣、液、固)之間的變化嗎？為什么？不是，物質(zhì)三態(tài)之間的變化是物理變化，煤的氣化、液化是化學(xué)變化。2.天然氣的綜合利用(1)天然氣的主要成分：甲烷(2)天然氣的用途：二、煤、石油和天然氣的綜合利用二、煤、石油和天然氣的綜合利用3.石油的綜合利用(1)石油的組成石油是由

組成的混合物，沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)，只能在一定溫度范圍內(nèi)熔化或汽化。多種碳?xì)浠衔?2)石油的綜合利用途徑二、煤、石油和天然氣的綜合利用：利用石油中各組分

不同進(jìn)行分離①分餾原理產(chǎn)品常壓：石油氣、

、

、

、重油減壓：柴油、燃料油、石蠟、潤(rùn)滑油、瀝青沸點(diǎn)汽油

煤油

柴油②裂化目的：提高

的產(chǎn)量原理：汽油C16H34十六烷C8H18辛烷＋C8H16辛烯(2)石油的綜合利用途徑二、煤、石油和天然氣的綜合利用目的：生產(chǎn)

等氣態(tài)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

轉(zhuǎn)化為_(kāi)______產(chǎn)品：

或

等化工原料鏈狀烴環(huán)狀烴苯甲苯二、煤、石油和天然氣的綜合利用1、石油的分餾、裂化和裂解有什么區(qū)別？方法原理原料目的分餾常壓利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物原油得到不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)品減壓重油裂化熱裂化在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴重油提高汽油的產(chǎn)量催化裂化裂解(深度裂化)在高溫下，把長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂為各種短鏈的氣態(tài)烴和液態(tài)烴含直鏈烷烴的石油分餾產(chǎn)品獲得短鏈不飽和烴【思考與交流】2、生活中汽車的車用燃料一般為裂化汽油。這種汽油和直餾汽油有何區(qū)別？直餾汽油主要是飽和烴的混合物，裂化汽油中含不飽和烴；可用溴的四氯化碳溶液區(qū)別它們。【思考與交流】3、目前，多數(shù)石油產(chǎn)品仍作為燃料使用，如把石油產(chǎn)品來(lái)合成高分子材料，其價(jià)值將成倍提升，試寫(xiě)出用汽油(主要成分為辛烷C8H18)為原料，生成聚乙烯塑料的合成原理？3.煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料三大合成材料：

、

、

。塑料

合成橡膠

合成纖維二、煤、石油和天然氣的綜合利用【科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)】

生物質(zhì)資源的利用

人類對(duì)生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用具有悠久的歷史。古代人類在長(zhǎng)期實(shí)踐中學(xué)會(huì)了種植農(nóng)作物、用薪柴生火、釀酒、造醋、制作飴糖、植物藥用，等等。現(xiàn)代科技的發(fā)展為開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)資源奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。人們利用物理、化學(xué)和生物方法將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為材料（如木材、紙張）、燃料（如生物乙醇、生物柴油），以及基本化工原料（如木炭、乙醇、甲醇、甲烷）等。目前，我國(guó)可供開(kāi)發(fā)利用的生物質(zhì)資源主要有農(nóng)業(yè)、林業(yè)產(chǎn)品的廢棄物（如農(nóng)作物秸稈、林木加工余料），生產(chǎn)和生活的廢棄物（如廚余垃圾、畜禽糞便）等。隨著科技和社會(huì)的發(fā)展，以來(lái)自生物質(zhì)的纖維素、淀粉和油脂等為原料的化工生產(chǎn)路線，替代以煤、石油和天然氣為原料的路線，將是一條綠色的可持續(xù)發(fā)展途徑。【課堂練習(xí)】1、海水淡化是海島地區(qū)獲得淡水的重要手段，海水淡化是指除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過(guò)程，其方法較多，如電滲析法、離子交換法等。下列方法中也可以用來(lái)進(jìn)行海水淡化的是（）A.過(guò)濾法 B.蒸餾法

C.分液法 D.萃取法B2、地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大規(guī)模生產(chǎn)方法，將極大地緩解目前人類面臨的水資源日益緊缺的狀況。下列有關(guān)海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（）A.加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B.利用太陽(yáng)能使海水蒸餾淡化C.將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水D.將海水通過(guò)離子交換樹(shù)脂，以除去所含離子【課堂練習(xí)】A3、海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫(kù)，下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是（）A.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到MgCl2，電解熔融MgCl2可制備MgD.海水中含有溴元素，只需經(jīng)過(guò)物理變化就可以得到溴單質(zhì)【課堂練習(xí)】C4、海洋中蘊(yùn)藏著巨大的化學(xué)資源，下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是（）A.蒸發(fā)海水可以生產(chǎn)單質(zhì)碘B.蒸餾海水可以得到淡水C.電解海水可以得到單質(zhì)鎂D.電解海水可以制得金屬鈉【課堂練習(xí)】B5、從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.X試劑可用Na2SO3飽和溶液B.步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD.步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾【課堂練習(xí)】C6、海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示：(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是________________________。(2)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。(3)從理論上考慮，下列物質(zhì)也能充分吸收Br2的是_____(填字母)。A.NaOH B.FeCl