高中化学 第2单元化学与资源开发利用 单元高效整合同步导学课件 新人教版选修2

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【解析】 (1)运用蒸馏法进行海水淡化要消耗大量的能量，合理利用廉价
易得的能源——太阳能，可节约能源，减少环境污染。
(2)①金属钠可通过电解熔融的NaCl得到。
②溶液中：n(NaCl)＝0.1
mol/L×0.1
L＝0.01
mol，n(H2)＝
0.112 L 22.4 L/mol
知
识
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提
升
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水的净化(jìnghuà)
自然界中的河水、湖水、井水等天然水都是混合物，为使其净化可采用的 方法有沉降、吸附、过滤、蒸馏等，其中净化效果最好的是蒸馏。
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净化 水
CH4
水蒸气通过灼热的炭
水煤气 层：C(s)＋H2O(g)=高==温== CO、H2 CO(g)＋H2(g)
主要用途 作燃料、制炭黑等
作燃料、合成 NH3
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焦炉 气
煤的干馏
出炉 煤气
煤的干馏
H2、CH4、 C2H4、CO等
焦炉气、粗氨水、 煤焦油
作化工原料、燃料
制农药、医药、炸 药、染料等
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干馏：把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使之分解的过程叫作干 馏。蒸馏与分馏属于物理变化，干馏过程往往很复杂，属于物理、化学变化。
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2．水煤气、天然气、焦炉气、炼厂气、出炉煤气、裂解气、高炉煤气、 石油气的区别：

(3)取下具支试管，可以发现其中的液体分为两层，上层是________，下层 是______，在溶液中滴加酚酞试剂，溶液显________色，原因是_____________。
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【解析】 这是实验室中进行煤干馏的实验方法。该题考查了实验安全问 题，煤干馏产生的气体的可燃性及煤焦油的成分，值得注意的是煤干馏的产物 中含有部分氨气，且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香族化合物，不溶于水，实际 上煤焦油中有机化合物的成分多达几千种。
煤化工与天然气化工的发展(fāzhǎn)——一碳 化学
1．一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4、CH3OH等) 为原料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 的煤化工和天然气化工。
2．煤气化的主要反应式： 2C＋O2=点==燃==2CO；C＋H2O(g)=高==温==CO＋H2； CO＋H2O(g)=高==温==CO2＋H2。
裂解：是深度裂化，使具有长链的烃分子发生断裂、脱氢等反应，生成各 种短链的烃分子的过程。主要目的是得到有机化工所需的裂解气(短链不饱和 烃)。产物含碳原子数一定比反应物含碳原子数少。
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目的
将原油 分离成 轻质油
将重油 充分分 离，并 防炭化
石油化工常用(chánɡ yònɡ)炼制和加工方 法比较
【问题导思】 ①从反应类型上看分馏、裂化、裂解相同吗？ 【提示】 不相同。分馏属于物理变化；裂化、裂解均属于化学变化。 ②裂化和裂解有哪些不同？ 【提示】 二者的条件不同，目的不同。
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裂化：在一定条件下使含碳原子多、相对分子质量大、沸点高的烃断裂为 含碳原子少、相对分子质量小、沸点低的烃的过程。主要目的是得到更多的轻 质燃油。产物含碳原子数一定比反应物含碳原子数少。

间接液化的气化-液化法 首先把煤气化为H2、 CO和CH4。用催化剂把气态物质转变为液态。
nCO＋2nH2→(CH2)n＋nH2O 2nCO＋nH2→(CH2)n＋nCO2 煤的液化是否能得到发展，决定于石油是否能
满足不断增长的需要、煤跟石油的比价以及煤的 液化技术的成熟程度。从世界范围来看，由于石 油价格的增长，液化技术的日臻成熟，煤液化工 业的再度兴起是可能的。对我国来说，目前汽油 和煤的比价比国外更有利于发展以合成高级汽油 为主要目的的煤的液化。在有煤地区发展煤的液 化还是可以探索的。
2.3 石油、煤和天然气的综合利用
原油分馏及裂化的产品用途示意图
谈谈石油分馏的主要产品有那些？其主要用 途是什么？
写出表示己烷裂解反应的方程式：
. 石油炼制、加工过程及主要产品的比较
分馏
裂化
炼制和加工方 法
常压分馏
减压分 馏
热裂化
催化 裂化
裂解
原理
用蒸发和冷凝的 方法把石油分成 不同沸点范围的 蒸馏产物
油
将重 油充 分分 离， 并防 碳化
润滑 油凡 士林
等
加热
催化 剂、 加热
提高轻质汽油 的产量和质量
汽油等轻油
高温 获取短链气态不饱和烃
乙烯、丙烯、丁二烯等
无烟煤
褐煤
泥煤
煤的干馏实验装置图
煤的干馏实验装置图
阅读课本40页第二段，说
出煤的主要元素，目前煤的
综合利用方法。
无
烟
煤 煤除了主要含碳外还含有少量的
在一定条件下， 将相对分子质 量大、沸点高 的烃断裂成小 分子的过程
在高于裂化的温度下， 将长链分子断裂成短链 的气态和少量液态烃的 过程

a.常用化学药剂有纯碱和生石灰等,其原理可表示为:
除 Ca2+:Ca2++CO32除 Mg2+:CaO+H2O
CaCO3↓; Ca(OH)2;
Mg2++2OH- Mg(OH)2↓。
b.离子交换法软化水的过程可表示为:
除 Ca2+:2NaR+Ca2+ CaR2+2Na+;
除 Mg2+:2NaR+Mg2+ MgR2+2Na+。
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典题例解 【例 1】 某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源 水处理成自来水的工艺流程示意图如下:
(1)源水中含 Ca2+、Mg2+、HCO3- 、Cl-等,加入 CaO 后生成 Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的
离子方程式: 。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是
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预习交流 1 (1)铁盐的水解反应与铝盐相似,你能写出 Fe3+水解的离子方程 式吗? 提示:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。 (2)天然水中含有细菌,其主要成分是蛋白质,请你举出几种在家 中能杀灭水中细菌的简单方法。 提示:对少量水通常用加热煮沸法来杀菌消毒,对大量水多采用 强氧化剂氧化法进行杀菌消毒,如漂白粉、“84”消毒液等。
(填写下列各项的序号)。
①只有物理过程,无化学过程
②只有化学过程,无物理过程
③既有化学过程又有物理过程
FeSO4·7H2O 是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉
淀,则这种沉淀是 。
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(3)通入二氧化碳的目的是

结论或化学方程式： Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中；
现象： 有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与 水反应缓和得多）
结论或化学方程式： Mg+H2O=Mg(OH)2+H2
探究三：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2 的的集气瓶中。 现象：燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，
答： ①过滤 ②活性炭
③减少污水排放，减轻水源污染；节约水资源； 降低生活用水成本；变废为宝等。
答：将食醋倒入水壶中浸泡，为了加快反应，还可以把 水壶加热，温度维持在60～70℃。
1、下列混合物可用过滤方法来分离的是（ A、D）
A、水和二氧化锰 B、铁粉和铜粉
C、酒精和水
D、泥沙和食盐水
2、能除去河水中的可溶性杂质的方法是（ B、C）
蒸发皿底部无或很少固体
可用蒸发法区别硬水和软水；硬水加热可形成水垢
（3）、硬水的危害：见P26 （4）、硬水软化的方法：
生活中常用①加热煮沸的方法降低水的硬度，实验室常 用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常 用②药剂法和③离子交换法来得到软水。
◆加热软化法： (学生自己写出方程式;见
P26)
A、沉淀 B、蒸馏 C、吸附 D、过滤
3、下列净化水的操作过程中，一定发生化学变化过程的
是（ B ）
A、沉淀 B、消毒 C、过滤 D、蒸馏
4、下列净化的操作，净化程度最高的是（ D ） A、静置 B、吸附 C、过滤 D、蒸馏
过滤操作复习 1、过滤是分离 固体 与 液体混合物的
一种操作。
2、过滤操作需要哪些仪器？
影响氢氧化钠的产量

冷冻法制盐的原理是，当海水冷却到海水冰点(-1.8℃)时 海水就结冰。海水结成的冰里很少有盐，基本上是纯水。去掉 水分，就等于晒盐法中的水分蒸发，剩下浓缩了的卤水就可以 制盐了。
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课堂练习
• 1.《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的 影子”名列第一。下列关于水的说法中错误的是( ) A. 用膜分离的方法可以使海水淡化 B. 高效催化剂可促进水的分解，同时释放更多的能量 C. 密度小于1 g/cm3的溶液，浓度越大，密度越小 D. 金属的电化学腐蚀中，水参与了正极反应
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(2)离子交换膜法制烧碱
淡盐水
阳极 金属钛网
Cl2 +
Cl2
H2 －
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
H2O（含少量NaOH）
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1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解
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• 2. 下列方法中，不能实现海水淡化的是（
）
A 蒸馏法
B 电渗析法
C 过滤法
D 离子交换法
3. NaCl是从海水中提取出来的重要物质，除了作调味
品以外，它还是重要的化工原料。下列产品或物质能
以NaCL为主要原料制取的是（
）
①金属钠； ②氯气； ③烧碱； ④盐酸； ⑤纯碱
A 只有①②
B 只有①②③
• 海洋约占地球表面积71%，海水中的水1.3X109 亿吨 ，占地球总水量 97%
• 海洋中的资源 ： 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… 植物:（海草、海带………… 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 ………. 海底金属结核矿、石油 水 :（水资源及各种溶解的盐类）