《【高中化学】自然资源的开发利用（3课时）课件 2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中化学】自然资源的开发利用（3课时）课件 2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx（69页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展第第1 1节节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用第第1 1课时课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用【资料卡片】自然资源与可持续发展自然资源是人类社会发展不可或铸自然资源是人类社会发展不可或铸的自然物质基础，包括土地与土壕资源、的自然物质基础，包括土地与土壕资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。可持分为可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人
2、类的行为要受到自然界的制约，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可椅续发展、社会可持平。它包括经济可椅续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。发展等方面。自然资源自然资源自然资源黄铜矿黄铜矿CuFeS2赤铁矿赤铁矿Fe2O3铝土矿铝土矿Al2O3锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿金属元素在自然界的存在金属元素在自然界的存在游离态游离态(金和铂金和铂)化合态化合态(绝大多数金属绝大多数金属)常见的金属矿物
3、资源常见的金属矿物资源金矿金矿Au铂矿铂矿Pt将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金金属的冶炼。属的冶炼。1、定义：、定义：2、实质：、实质：Mn+M正价正价0价价一、金属的冶炼一、金属的冶炼+ne-得电子，被还原得电子，被还原3、冶炼、冶炼步骤：步骤：矿矿石石富富集集冶冶炼炼精精炼炼金属金属单质单质金属活金属活动性逐性逐渐减弱减弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活金属活动性不同，性不同，还原方法原方法一一样吗？金属活动顺序表金属活动顺序表历史上金属被发现和冶炼利用的顺序历史上金属被发现和冶炼利用的顺序Au
4、、Ag、Cu、Fe、原因：原因：金属越金属越活泼、活泼、就越就越难难冶炼。冶炼。古代古代现代现代Al、Ti【讨论【讨论1】观察下列化学方程式并思考：观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？热分解法热分解法适用于冶炼不太活泼的金属（适用于冶炼不太活泼的金属（Hg、Ag等）等）氧化物的稳定性较差氧化物的稳定性较差HgO=Ag2O=22Hg+O224Ag+O2【讨论【讨论2】观察下列化学
5、方程式并思考：观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？）用这种方法冶炼金属有什么缺点？MgCl2(熔融熔融)=电解电解Al2O3(熔融熔融)=电解电解冰晶石冰晶石NaCl(熔融熔融)=电解电解Mg+Cl224Al+3O222Na+Cl2电解法解法适合冶适合冶炼活活动性很性很强的金属的金属KAl（排在（排在Zn前）前）消耗大量的消耗大量的电能，成本能，成本较高高冰晶石冰晶石(Na3AlF6)：(助熔剂助熔剂)（4）已知：）已知
6、：化合物化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型类型离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物熔点熔点/28002050714191工业制钾、钠、镁时，电解熔融的工业制钾、钠、镁时，电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2而不电解熔融的而不电解熔融的K2O、Na2O、MgO；制铝时，电解熔融；制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融而不电解熔融AlCl3的原因是的原因是。能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本；氯化铝是共价化合
7、物，熔融态氯化铝不导电生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝不导电不能。不能。2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解电解【讨论【讨论3】观察下列化学方程式并思考：观察下列化学方程式并思考：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这种方法常用的还原剂有哪些？）这种方法常用的还原剂有哪些？CuO+H2=Cu+H2O高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温热还原法原法适用于金属活适用于金属活动性介于性介于Zn-Cu之之间的大多数金属的冶的大多数金属的冶炼。C
8、、CO、H2和和Al等。等。以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应。以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应。铝热反应铝热反应（1）概念：）概念：（2）原理：）原理：活泼金属置换不活泼金属。活泼金属置换不活泼金属。Al2O3+2FeFe2O3+2Al高温高温镁条为引燃剂，镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂氯酸钾为助燃剂铝铝热热剂剂（3）现象：）现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。有熔融物落入蒸发皿。（4）应用：）应用：焊接钢轨；焊接钢轨；定向爆破；定向爆破；冶炼熔点高的金属（如钨、
9、钒、铬、锰等）冶炼熔点高的金属（如钨、钒、铬、锰等）3V2O5+10Al=6V+5Al2O3高温高温写出写出Al和和V2O5、MnO2、Cr2O3发生铝热反应的方程式。发生铝热反应的方程式。3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温铝热剂：铝热剂：铝和金属铝和金属氧化物组成氧化物组成的的混合物。混合物。【思考】【思考】制得以上金属各制得以上金属各1mol，消耗铝最多的是，消耗铝最多的是。V2O5KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理方法物理方法4、金属的冶炼方法、金属的冶炼
10、方法 金属冶炼方法的选择金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性态和金属的活泼性。金属越活泼金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼金属越不活泼,冶炼的方冶炼的方法越简单法越简单,人们使用的时间越早人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代所以有青铜、铁器等时代的发展历程。的发展历程。2.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C1.课堂练习课堂练习下列说法正确的是下列说法正确的是（）
11、A.电解熔融电解熔融AlCl3中并以冰晶石作助熔剂可获得金属铝中并以冰晶石作助熔剂可获得金属铝B.利用利用CO还原还原Ag2O可获是可获是AgC.反应可加入反应可加入N2作保护气作保护气D.TiO22C+2Cl2TiCl4+2CO，该反应中，该反应中TiO2既不既不是氧化剂，也不是还原剂是氧化剂，也不是还原剂3.在熔融状态下在熔融状态下可用可用Na与与KCl反应制金属反应制金属K：Na+KCl=K+NaCl。调整合适的温度，可以分离出。调整合适的温度，可以分离出K单单质。质。已知四种物质的熔、沸点如下：已知四种物质的熔、沸点如下：KNaKClNaCl熔点熔点()63.6597.8770801沸
12、点沸点()774882.91500(升华升华)1431根据根据上表数据上表数据，用，用Na与与KCl反应制反应制K的适宜温度是的适宜温度是()A97.8770B770774C774882.9D14131500C思考：此反应和金属的活泼性有关吗？思考：此反应和金属的活泼性有关吗？课本课本99页页问问1：冰晶石的作用：冰晶石的作用？助熔剂，降低助熔剂，降低Al2O3的熔化温度，的熔化温度，减少生产能耗减少生产能耗问问2：为啥要定期更换碳素电极？：为啥要定期更换碳素电极？高温下，碳会被氧气氧化高温下，碳会被氧气氧化铝土矿铝土矿萤石萤石氧化铝氧化铝冰晶石冰晶石铝锭铝锭碳素电极碳素电极液态铝液态铝石油焦
13、和沥石油焦和沥青焦青焦电解电解启示启示1：从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中要考虑要考虑成本。成本。启示启示2：加强废旧金属的回收和再利用加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利是合理开发和利用金属资源的重要途径。在日常生活中要大力用金属资源的重要途径。在日常生活中要大力倡导金属垃倡导金属垃圾的分类回收和再利用圾的分类回收和再利用。启示启示3：实际生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程实际生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，在得到所需产品的同
14、时也会产生废弃是一个复杂的过程，在得到所需产品的同时也会产生废弃物，因此必须考虑废弃物的处理对环境的影响，物，因此必须考虑废弃物的处理对环境的影响，形成绿色形成绿色化学观念和可持续发展的意识。化学观念和可持续发展的意识。合理开发和利用金属矿物资源的原因：合理开发和利用金属矿物资源的原因：（1 1）资源有限且分布不均）资源有限且分布不均（2 2）金属的冶炼消耗许多能量）金属的冶炼消耗许多能量（3 3）金属冶炼造成环境污染）金属冶炼造成环境污染（4 4）金属腐蚀造成大量损失）金属腐蚀造成大量损失5 5、金属矿物的开发和利用、金属矿物的开发和利用（1 1）提高金属矿物的利用率）提高金属矿物的利用率（
15、2 2）开发环保高效的金属冶炼方法）开发环保高效的金属冶炼方法（3 3）防止金属的腐蚀）防止金属的腐蚀（4 4）加强废旧金属的回收和再利用）加强废旧金属的回收和再利用（5 5）使用其他材料代替金属材料）使用其他材料代替金属材料合理开发和利用金属矿物资源的措施：合理开发和利用金属矿物资源的措施：课堂练习课堂练习1.列说法错误的是列说法错误的是()A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D.热还原法中还原
16、剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等属等C2.工工业业上上冶冶炼炼金金属属一一般般用用热热分分解解法法、热热还还原原法法和和电电解解法法。你认为选择方法的主要依据是你认为选择方法的主要依据是（）A.金属在自然界的存在形式金属在自然界的存在形式B.金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低金属熔点高低D.金属阳离子得电子的能力金属阳离子得电子的能力D第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展第一节第一节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用第第2 2课时课时 海水资源的开发利用海水资源的开发利用水资源水资源:化学资源化学资源:生
17、物资源生物资源:能源能源海海水水资资源源13亿亿吨亿亿吨重水：重水：200万吨万吨潮汐能：潮汐能：27亿千瓦亿千瓦波浪能：波浪能：700亿千瓦亿千瓦海底石油海底石油:1350亿吨亿吨每年每年6亿吨鱼虾贝藻，现在捕捞量为亿吨鱼虾贝藻，现在捕捞量为每年每年9000万吨万吨天然气：天然气：140万亿立方米万亿立方米镁、钾、铀、锶等矿物：镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨亿亿吨锰结核：锰结核：3万亿吨万亿吨金总量金总量5105107 7t,1tt,1t海水中仅有海水中仅有410410-6-6g g富集程度很低富集程度很低水资源生物资源能源化学资源二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用（一）海水水资源
18、的利用（一）海水水资源的利用太阳能蒸馏装置图太阳能蒸馏装置图加入沸石加入沸石或碎瓷片或碎瓷片温度计水银温度计水银球处于支管球处于支管口处口处冷凝冷凝水：水：下进上出下进上出液体体积液体体积不不应该超过容应该超过容积的积的2/3,不不应少于应少于1/31、蒸馏法、蒸馏法垫石棉网垫石棉网2 2、电渗析法、电渗析法+-利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。3、离子交换法、离子交换法阳离子交换树脂阳离子交换树脂:HR+Na+=NaR+H+阴离子交换树脂阴离子
19、交换树脂:ROH+Cl=RCl+OH阳离子交阳离子交换树脂换树脂H+OH-=H2O阴离子交阴离子交换树脂换树脂阳离子交阳离子交换树脂换树脂阴离子交阴离子交换树脂换树脂4、膜分离法膜分离法膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。【资料卡片】【资料卡片】海水中的化学元素海水中的化学元素由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量
20、最多的O、H两种元素，加上两种元素，加上Cl、Na、Mg、Br、S、Ca、K、C、Sr、B、F等等11种元素，其总量超过种元素，其总量超过99%，其他元素为微量。，其他元素为微量。大约每大约每1000g海水中仅仅含海水中仅仅含1.28gMg2+，0.067gBr-，而经过，而经过摊晒分离出氯化钠的海水即苦摊晒分离出氯化钠的海水即苦卤（浓缩的海水），苦卤中的卤（浓缩的海水），苦卤中的离子浓度大大提高。离子浓度大大提高。（二）海水化学资源的开发利用（二）海水化学资源的开发利用海水晒盐海水晒盐粗盐中的杂质：泥沙、粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：除杂试剂：Na2CO3NaO
21、H BaCl2试剂加入顺序：试剂加入顺序：基本原则：基本原则：先加先加BaCl2，后加后加Na2CO3；过滤后再加稀盐酸，蒸发结晶。过滤后再加稀盐酸，蒸发结晶。1、海水中提取海水中提取NaCl【应用】【应用】(1)饱和饱和NaCl的水溶液制的水溶液制NaOH2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解电解(2)制金属制金属Na2NaCl（熔融）（熔融）电解电解2Na+Cl2(3)制制Na2CO3（侯氏制碱法）（侯氏制碱法）NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OBr-Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg
22、2+Br-Mg2+Mg2+海水海水粗盐粗盐NaCl苦卤苦卤Mg？剩下的浓缩海水（或苦卤）仍然是苦涩的，你们知道里剩下的浓缩海水（或苦卤）仍然是苦涩的，你们知道里面还有哪些元素吗？面还有哪些元素吗？MgCl2Cl-Cl-Cl-Cl-贝壳贝壳CaOCa(OH)2苦卤苦卤Mg(OH)2 MgCl2溶液溶液试剂试剂2 2 MgCl26H2O操作操作B 无水无水MgCl2Cl2Mg电解电解海水海水提取提取提取提取粗盐粗盐粗盐粗盐试剂试剂1 1操作操作A A在在HCl气气流中流中脱水脱水思考思考1:流程中试剂流程中试剂1可能是可能是_，充分反应后进行的操作，充分反应后进行的操作A是是_。思考思考2:试剂试
23、剂2可能是可能是_，操作，操作B是是_过滤、洗涤、过滤、洗涤、干燥。干燥。煅烧煅烧水水操作操作C过滤过滤过量的过量的稀盐酸稀盐酸碱液碱液蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶含含Mg2+等等石灰乳石灰乳【资料】【资料】无水氯化镁遇到水会发生反应。无水氯化镁遇到水会发生反应。2、海水中提取镁、海水中提取镁思考思考3:操作操作HCl气流的作用是气流的作用是。抑制氯化镁与水发生反应抑制氯化镁与水发生反应思考思考4:该流程中的试剂该流程中的试剂1是否可用石灰乳？为什么？是否可用石灰乳？为什么？（从实际生产的成本考虑）（从实际生产的成本考虑）工业上从海水中提取镁的流程图工业上从海水中提取镁的流程图MgCl2通
24、电通电Mg+Cl2 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O有关的化学方程式：有关的化学方程式：CaO+H2O=Ca(OH)2 【资料卡片资料卡片】海水中元素种类很海水中元素种类很多，总储存量很大，多，总储存量很大，但但许多元素富集程度许多元素富集程度却很低却很低。溴是海洋元素，地溴是海洋元素，地球上球上99%的溴分布在的溴分布在海水中，以海水中，以Br-的形式的形式存在存在，而每升中溴元，而每升中溴元素的含量仅约为素的含量仅约为67mg。Br-Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Br-Mg2+Mg2+头脑
25、风暴头脑风暴头脑风暴头脑风暴：Cl-Cl-Cl-海水海水粗盐粗盐NaClMgBr2Mg2+Br-苦卤苦卤？思考：思考：上述苦卤中含有上述苦卤中含有BrBr-，需要加入，需要加入_ _ _使其转化使其转化为为Br2。氧化剂氧化剂Br-吹吹出出塔塔吸吸收收塔塔蒸蒸馏馏塔塔浓缩浓缩海水海水(Br-)液液 溴溴空气空气水水SO2氯氯气气溴蒸气溴蒸气酸和氯酸和氯气气HBr溶液溶液3、海水中提取、海水中提取Br2根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环节的作用，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。节的作用，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。
26、11五月2023新人教版2019“吹出法吹出法”海水提溴海水提溴环节环节作用作用化学方程式（或离子方程式）化学方程式（或离子方程式）氧化氧化吹出吹出吸收吸收氧化氧化蒸馏蒸馏冷凝冷凝用氯气氧化海水中的用氯气氧化海水中的溴离子溴离子用空气将生成的溴用空气将生成的溴吹出吹出用用SO2作还原剂使溴作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使转化为氢溴酸，以使其与空气分离其与空气分离再用氯气将氢溴酸氧再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离化为溴后蒸馏分离将气态溴转化为液态溴将气态溴转化为液态溴2Br-+Cl2=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBrBr2+SO2+2H2O=4H+SO42-+2Br
27、-2Br-+Cl2=2Cl-+Br22HBr+Cl2=2HCl+Br2【科学探究】【科学探究】如何证明海带中有碘离子？如何证明海带中有碘离子？晒干晒干燃烧燃烧加水加水加热加热溶解溶解过滤过滤稀硫酸稀硫酸Cl2或过氧化氢或过氧化氢CCl4蒸馏蒸馏海带灰海带灰海带海带悬浊液悬浊液滤液滤液碘水碘水碘的碘的CCl4溶液溶液I2操作操作1操作操作2操作操作3操作操作4操作操作5试剂试剂1试剂试剂2萃取分液萃取分液2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O稀硫酸的作用：稀硫酸的作用：增强增强H2O2的氧化性；抑制的氧化性；抑制I2与水反应与水反应4、海
28、带中提取、海带中提取I2或或Cl22I=I22Cl海带中提取碘的海带中提取碘的装置图装置图【资料】【资料】CCl4沸点：沸点：76.8I2升华温度：升华温度：184.3思考思考1：实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？：实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？思考思考2：萃取：萃取Br2、I2常用的萃取剂是什么？它们在常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？萃取剂中一般呈现什么颜色？碘碘的的有有机机溶溶液液紫红紫红溴溴的的有有机机溶溶液液橙红橙红1、利用利用某种物质某种物质(溶质溶质)在在互不相溶互不相溶的溶剂里的溶剂里溶解度溶解度的不的不同，用一种溶剂把它从同，用一种溶剂把它从溶解度较
29、小的溶剂溶解度较小的溶剂转移到转移到溶解度较溶解度较大的溶剂大的溶剂中的方法中的方法碘碘(I2)水和四氯化碳水和四氯化碳或或水和苯水和苯水水四氯化碳或苯四氯化碳或苯一、萃取一、萃取萃取剂与原溶剂不混溶、不反应萃取剂与原溶剂不混溶、不反应；溶质在萃取剂中有较大的溶解度溶质在萃取剂中有较大的溶解度；溶质不与萃取剂发生任何反应溶质不与萃取剂发生任何反应2、萃取剂的选择萃取剂的选择原则原则：【常用有机萃取剂常用有机萃取剂】一部分有机物溶剂一部分有机物溶剂 VsVs 无机溶剂无机溶剂(水水)汽油汽油 煤油煤油 植物油植物油 苯苯 四氯化碳四氯化碳密度比水密度比水小小，在水层上，在水层上密度比水密度比水大
30、大，在水层下，在水层下分液漏斗分液漏斗瓶塞（玻璃塞）瓶塞（玻璃塞）凹槽、小孔凹槽、小孔活塞活塞3、萃取步萃取步骤：(萃取碘水中萃取碘水中的碘的碘)查漏查漏：检验分液漏斗是否漏液：检验分液漏斗是否漏液加萃取剂加萃取剂用量筒量取用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入碘的饱和水溶液，倒入分液分液漏斗漏斗，然后再注入，然后再注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞，四氯化碳，盖好玻璃塞，溶液分层，溶液分层，四氯化碳四氯化碳在下层在下层振荡萃取振荡萃取用右手压住分液漏斗用右手压住分液漏斗玻璃塞玻璃塞，左手握住，左手握住活塞活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，
31、振荡过程中要打开活塞两到三体充分接触，振荡过程中要打开活塞两到三次，使漏斗内气体放出次，使漏斗内气体放出静置分层静置分层将分液漏斗放在铁架台上，静置，液体分层，将分液漏斗放在铁架台上，静置，液体分层，上层为上层为水水层，无色；下层为层，无色；下层为四氯化碳四氯化碳层，显层，显紫紫色色分液分液待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，或待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽使塞上的凹槽(或小孔或小孔)对准漏斗上的小孔，再将对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁烧杯壁流下，上层液体从分液漏斗流下，上层液体从分液漏斗上口
32、上口倒出倒出操作注意事项操作注意事项目的目的振荡过程中要不时旋开活塞放气振荡过程中要不时旋开活塞放气分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧杯内壁杯内壁待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞上层液体从上口倒出上层液体从上口倒出防止分液漏斗内部压强过大防止分液漏斗内部压强过大发生危险发生危险防止液体飞溅防止液体飞溅防止上层液体从下口流出防止上层液体从下口流出保证分液漏斗内部气压与外保证分液漏斗内部气压与外界相同，使液体顺利流下界相同，使液体顺利流下保证上层液体尽量少地沾附保证
33、上层液体尽量少地沾附下层液体下层液体第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展第第1 1节节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用第第3 3课时课时 煤、天然气、石油的综合利用煤、天然气、石油的综合利用【阅读课本阅读课本102页，回答问题页，回答问题】1、迄今为止，人类使用的主要的能源是什么？、迄今为止，人类使用的主要的能源是什么？2、化石燃料的综合利用的主要意义是什么？、化石燃料的综合利用的主要意义是什么？3、煤的组成是什么？、煤的组成是什么？煤、石油、天然气煤、石油、天然气提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染由有机物和少量无机物组成的
34、复杂混合物，其组成元由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成元素以碳为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。素以碳为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。无机物无机物(少量少量)有机物有机物组成元素：组成元素：C元素（大量）、元素（大量）、H、O、N、S等元素等元素（少量）（少量）利利利利用用用用率率率率低低低低并并并并污污污污染染染染环环环环境境境境COx、NOx、SO2烟尘烟尘（一）煤的组成及其综合利用（一）煤的组成及其综合利用1、煤的组成、煤的组成煤煤直直接接作作燃燃料料三、煤、石油和天然气的综合应用三、煤、石油和天然气的综合应用2、煤的综合利用、煤的综合利用（1）煤的干馏）煤的干馏焦化
35、焦化煤焦油煤焦油出炉煤气出炉煤气焦炭焦炭将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。煤的干馏产物：煤的干馏产物：出炉煤气、煤焦油、焦炭出炉煤气、煤焦油、焦炭 煤干馏的产物煤干馏的产物干馏产物干馏产物主要成分主要成分主要用途主要用途出出炉炉煤煤气气焦炉气焦炉气H2、CH4、乙烯、乙烯、CO气体燃料、化工原料气体燃料、化工原料粗氨水粗氨水NH3、铵盐、铵盐氮肥氮肥粗苯粗苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯炸药、燃料、医药、炸药、燃料、医药、农药、合成材料农药、合成材料煤焦油煤焦油苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯酚类、萘酚类、萘医药、染料、农药、医药、染料、农药、合成材料合成材
36、料焦炭焦炭沥青沥青碳素碳素电极、筑路材料电极、筑路材料碳碳冶金、燃料、合成氨冶金、燃料、合成氨CO+2H2CH3OH（甲醇）（甲醇）高温高温（2）煤的气化煤的气化:将煤转化为可燃性气体的过程将煤转化为可燃性气体的过程（3）煤的液化煤的液化直接液化：直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料使煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：间接液化：先转化为先转化为CO和和H2，然后在催化剂作用下，然后在催化剂作用下合成甲醇合成甲醇主要反应：主要反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温水煤气水煤气煤的综合利用总结煤的综合利用总结【思考与交流】【思考与交流】煤的气化、液化是物质三态煤的气化、液化是物
37、质三态(气、液、固气、液、固)之间的变化吗？为什么？之间的变化吗？为什么？不不是是，物物质质三三态态之之间间的的变变化化是是物物理理变变化化，煤煤的的气气化化、液液化化是化学变化。是化学变化。（二）天然气的组成及其综合利用（二）天然气的组成及其综合利用1、天然气的主要成分是、天然气的主要成分是。2、综合利用：、综合利用：A、燃料、燃料清洁能源清洁能源B、化工原料：、化工原料：合成合成氨氨、生产、生产甲醇甲醇、合成、合成两碳或多碳两碳或多碳有机物有机物甲烷甲烷海底可燃冰：海底可燃冰：CH4nH2O（三）石油的组成及其综合利用（三）石油的组成及其综合利用1、物理性质：、物理性质：黑色或深棕色粘稠液
38、体，比水稍轻，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点无固定沸点。2、石油的组成、石油的组成按元素：按元素：碳、氢碳、氢含量为含量为97%98%按物质：按物质：含有含有150个碳原子的个碳原子的烷烃及环烷烃烷烃及环烷烃（一般（一般不含不含不含不含烯烃）烯烃）烯烃）烯烃）按组成状态：按组成状态：固态、液态、气态固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。重柴油重柴油润滑油润滑油(脱凡士林石蜡脱凡士林石蜡)渣油渣油(制沥青制沥青)利用原油中各组分利用原油中各组分沸点沸点的不同进行
39、分离的过程叫做的不同进行分离的过程叫做分馏分馏，分馏产物叫分馏产物叫馏分馏分。(它属它属混合物混合物)石油气石油气 汽油汽油:C5C11(直馏汽油直馏汽油)煤油煤油:C11C16 柴油柴油:C15C18 重油重油:C20 以上以上 常压常压 常压常压石油石油 加热炉加热炉 分馏塔分馏塔重油重油:C20 以上以上 减压减压 减压减压 加热炉加热炉 分馏塔分馏塔（1）石油的分馏）石油的分馏3、石油的综合利用、石油的综合利用（分为常压蒸馏和减压蒸馏）（分为常压蒸馏和减压蒸馏）（2）裂化：）裂化：在一定条件下，在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断把分子量大、沸点高的烃断裂成碳原子较少的烃的过程。裂成
40、碳原子较少的烃的过程。目的是提高目的是提高汽油产量汽油产量和质量和质量。（3）裂解：又称为）裂解：又称为深度裂化。深度裂化。目的是获得短链不饱和烃目的是获得短链不饱和烃（如（如乙烯、丙烯、甲烷乙烯、丙烯、甲烷等）等）为主要为主要成分的基本化工原料成分的基本化工原料。（4）催化重整：）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，通过结石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃（构的调整，使链状烃转化为环状烃（苯，甲苯等）苯，甲苯等）的过程。的过程。石油的分馏是石油的分馏是物理变化；物理变化；裂化、裂解、催化重整是裂化、裂解、催化重整是化学变化化学变化 以煤、石油、天然气为原料生产
41、合成材料以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三三大大合合成成材材料料：塑塑料料、合合成成橡橡胶胶、合合成成纤纤维维。主主要要是以石油、煤和天然气为原料生产的。是以石油、煤和天然气为原料生产的。(2)合合成成材材料料的的大大量量生生产产和和使使用用，急急剧剧增增加加的的废废弃弃物物对对人类社会造成巨大的环境压力。人类社会造成巨大的环境压力。nCH2=CHCH3催化剂催化剂CH2CHnCH3催化剂催化剂干馏干馏蒸馏蒸馏分馏分馏原理原理产物产物反应反应类型类型隔绝空气、高温隔绝空气、高温下使物质分解下使物质分解根据液态混合物中根据液态混合物中各组分沸点不同进各组分沸点不同进行分离行分离与蒸馏原
42、理相同与蒸馏原理相同产物为混合物产物为混合物产物为单一组分的产物为单一组分的纯净物纯净物产物为沸点相近的各产物为沸点相近的各组分组成的混合物组分组成的混合物化学变化化学变化物理变化物理变化物理变化物理变化化学化学“三馏三馏”的比较的比较高炉高炉煤气煤气水煤气水煤气 天然气天然气液化石液化石油气油气焦炉气焦炉气裂解气裂解气主要主要成分成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CO、CH4、C2H4C2H4、C3H6、C4H8、CH4化学化学“六气六气”的主要成分的主要成分(1)(1)煤的干馏、气化、液化煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。均发生的是化学变化。(2)(2)石石油
43、油分分馏馏属属于于物物理理变变化化，由由于于石石油油中中有有些些物物质质的的沸沸点很接近，所以点很接近，所以分馏产物一般为混合物分馏产物一般为混合物。常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。分分馏馏时时沸沸点点低低(相相对对分分子子质质量量小小)的的烃烃类类先先汽汽化化，沸沸点点高高(相对分子质量大相对分子质量大)的烃类后汽化。的烃类后汽化。(3)(3)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石石油油裂裂化化所所得得汽汽油油叫叫裂裂化化汽汽油油，其其中中含含有有不不饱饱和和烃烃，能与卤素单质反应。能与卤素单
44、质反应。(4)(4)裂裂化化是是为为了了提提高高汽汽油油的的产产量量和和质质量量，而而裂裂解解采采用用比比裂裂化化更更高高的的温温度度，是是为为了了获获得得大大量量的的乙乙烯烯、丙丙烯烯等等不不饱饱和和气体产物气体产物作化工原料。作化工原料。概念辨析：概念辨析：可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别巩固练习：巩固练习：1、下列变化属于化学变化的是、下列变化属于化学变化的是()A.萃取萃取B.分馏分馏C.蒸馏蒸馏D干馏干馏D2、下列物质中，属于纯净物的是、下列物质中，属于纯净物的是（）A.石油石油B.汽油汽油C.海水海水D.煤焦油煤焦油E.煤煤F.液氯液氯G.铝热剂铝热剂F
45、3、关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到B.以煤为主要原料，可以合成甲醇以煤为主要原料，可以合成甲醇C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色B4、某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下、某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法错误的是（实验方案。下列说法错误的是（）A.石蜡是石油减压蒸馏的产物石蜡是石油减压蒸馏的产物
46、B.碎瓷片加快了石蜡油的分解碎瓷片加快了石蜡油的分解C.酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯D.溴的四氯化碳溶液褐色是因为发生了加成反应溴的四氯化碳溶液褐色是因为发生了加成反应CA、石油的蒸馏、裂化属于化学变化、石油的蒸馏、裂化属于化学变化B、煤的干馏和石油的分馏均属化学变化煤的干馏和石油的分馏均属化学变化C、煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料D、甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到、甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到E、石油裂化和油脂皂化都是高分子生成小分子的过程、石油裂化和油脂皂化都是高分子
47、生成小分子的过程F、“地沟油地沟油”、“塑化剂塑化剂”（邻苯二甲酸酯类物质）均（邻苯二甲酸酯类物质）均属于高分子化合物，都对健康有害属于高分子化合物，都对健康有害G、地沟油和矿物油都属于酯类物质、地沟油和矿物油都属于酯类物质.H、植物油和裂化汽油都能使溴水褪色、植物油和裂化汽油都能使溴水褪色5、【高考真题组合】【高考真题组合】下下列说法正确的是列说法正确的是 。H6.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：如下：（1）除去粗盐中杂质）除去粗盐中杂质(Mg2、SO42、Ca2)，加入的药，加入的药品顺序正确的是品顺序正确的是_。（2）
48、制备钠单质的方法之一是将熔融）制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解，写进行电解，写出电解化学方程式：出电解化学方程式：_。（3）步骤）步骤中已获得中已获得Br2，步骤，步骤中又将中又将Br2还原为还原为Br，其目的是其目的是_。写出步骤。写出步骤中发生反应的离中发生反应的离子方程式：子方程式：_。NaOH、BaCl2、Na2CO3或其它合理答案或其它合理答案浓缩富集溴浓缩富集溴Br2+SO2+2H2O=4H+2Br-+SO42-图中仪器图中仪器B的名称是的名称是_，冷却水的出口为，冷却水的出口为_(填填“甲甲”或或“乙乙”)。C中液体的颜色为中液体的颜色为_。D装置的作用是装置的作用是_。（4）某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方）某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料法，查阅了有关资料，Br2的沸点为的沸点为59。微溶于水，有微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，设计了如下实验毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，设计了如下实验装置：装置：冷凝管冷凝管甲甲深红棕色深红棕色吸收挥发出来的溴蒸汽，防止污染环境吸收挥发出来的溴蒸汽，防止污染环境