1、第八章 化学与可持续发展第一节海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用学习目标1、知道海水淡化的意义和方法。2、掌握从海水中提取溴的原理。3、了解煤、石油和天然气的组成及综合利用。 核心素养1、科学探究：认识海水资源的多样性和分散性；不断创新海水资源开发利用的途径和方法。2、社会责任：通过煤、石油和天然气的综合利用和海水资源保护意识和合理开发，建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。海洋中的水资源和化学资源1Kg海水中所含物质海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.31018 t。海水淡化目的：从海水中提取淡水方法
2、：蒸馏法、离子交换法、电渗析法直接用作冷却水蒸馏法的成本较高，已逐渐被离子交换法和电渗析法代替。（）海水资源的开发利用1.海水水资源的利用蒸馏操作原理(1) 主要仪器：A： ；B：直形冷凝管；C： 。(2) 冷凝水的流向： 口进， 口出。(3) A中加入碎瓷片的目的是 。蒸馏烧瓶锥形瓶ab防止液体暴沸2.海水化学资源的开发利用(1)海水中的化学元素海水中元素主要元素：_常量元素： 、 、 、 、S、Ca、Br、C、 Sr、B、F等11种元素微量元素：铀元素、碘元素等O、HCl Na K Mg氯碱工业：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2制钠和氯气：_制盐酸：H2Cl2 2HCl制漂白剂(8
3、4)：2NaOHCl2=NaClNaClOH2O(2)海水中提取物质及综合利用工业上规模提取Br2的常用方法是空气吹出法，主要步骤有：(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br得到浓缩。(2)氧化：向酸化的浓缩海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质，离子方程式为 。(3)富集：向含溴单质的水溶液中通入热空气或者水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内，以达到进一步富集的目的。方程式为 。( 4 ) 提 取 ： 向 吸 收 塔 内 的 溶 液 中 通 入 适 量 的 氯 气 ， 方 程 式为 。2BrCl2=2ClBr2Br2SO22H2O = 2HBrH2SO43. 从海水中提
4、取溴2BrCl2=2ClBr2二氧化硫和水酸和氯气溴的蒸气冷凝器富溴海水（即晒盐母液）吹出塔吸收塔蒸馏塔热空气溴化氢溶液氯气和水蒸气液溴工艺流程如下：4.海水提取镁海水提取镁晒盐母液生石灰贝壳或者石灰石Mg（OH)2盐酸MgCl2通电 电解金属镁主要反应：2. CaO+H2O=Ca（OH)23. 2OH- +Mg2+ =Mg(OH)24.Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2 +2H2O1.CaCO3=CaO+CO2 高温MgCl2 =Mg +Cl2 通电分类：无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等物质组成：有机物和少量无机物元素组成：主要含碳元素，还含少量 等元素氢、氧、氮、硫1、 煤的综合利用(1)
5、 煤的分类 与组成(二）煤、石油和天然气的综合利用（1）煤的干馏将煤隔绝空气加强热使它分解的过程（1000以上）产品主要成分用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料煤干馏的主要产品和用途2. 煤的化学加工（2）煤的气化在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。（3）煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料主要反应是：C(s)+H2O(g) CO(g)+
6、H2(g) 高温间接液化： 将煤先转化为CO和H2，再经催化合成甲醇 CO + 2H2 CH3OH（甲醇）一定条件水煤气 煤综合利用的意义 减少煤直接燃烧产生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉尘等污染物的排放。 提高煤燃烧的效率煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也有很大的提高。 生产基本化工原料通过煤的干馏，获得大量的基本化工原料。天然气的主要成分是甲烷2. 天然气的综合利用可燃冰综合利用：A. 燃料清洁能源 B. 化工原料：分解获得炭黑、H2 ；是合成甲醇 或者合成两碳或多碳等有机物的原料。3. 石油的综合利用(1) 石油的组成石油被誉为工业的血液，是由 组成的复杂
7、混合物。多种烃(2) 石油的加工：利用石油中各组分 不同进行分离 分馏原理产品常压：石油气、 、 、 、重油减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青沸点汽油 煤油 柴油 裂化目的：提高 的产量原理：汽油C16H34十六烷C8H18辛烷C8H16辛烯分馏是物理变化乙烯C4H10丁烷C4H8丁烯 裂解目的：生产 等气态化工原料原理：C8H18辛烷C4H10丁烷C2H6乙烷C2H4乙烯C4H10丁烷CH4甲烷C3H6丙烯 催化重整目的：使 转化为_产品： 或 等化工原料链状烃环状烃苯甲苯裂化、裂解、重整是化学变化石油的分馏、裂化、裂解总结方法原理原料目的分馏常压利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的
8、蒸馏产物原油得到不同沸点范围的蒸馏产品减压重油裂化热裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃重油提高汽油的产量催化裂化裂解(深度裂化)在高温下，把长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃含直链烷烃的石油分馏产品获得短链不饱和烃1.石油裂化的主要目的（ ）石油裂解的主要目的（ ）石油催化重整的主要目的（ ）A.获得更多汽油等轻质油产品 B.获得更多芳香烃 C.获得更多小分子烯烃 D.获得润滑油产品A课堂练习CB2. 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规模生产方法，将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化的方法在
9、原理上完全不可行的是（ ）A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B.利用太阳能使海水蒸馏淡化C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D.将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子A3. 海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）A.利用海水获得精制盐过程中只有物理变化B.利用海水提溴过程都是化学变化C.从海水中提镁既有氧化还原反应，也有离子反应D.海水中海带所吸附的碘元素是碘单质，所以利用海带提碘不需要化学变化CBA石油是混合物，石油分馏得到的汽油、柴油、润化油也是纯净物石油是混合物，石油分馏得到的汽油、柴油、润化油也是纯净物B裂化汽油能使酸性高锰酸钾溶液退色，而分馏汽油则不能使裂化汽油能使酸性高锰酸钾溶液退色，而分馏汽油则不能使酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液退色溶液退色C煤干馏与石油分馏都是发生物理变化煤干馏与石油分馏都是发生物理变化D煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来4 4下列说法中正确的是下列说法中正确的是（）（）
