2015-2016學(xué)年《海水資源的開發(fā)利用》導(dǎo)學(xué)案

1、物質(zhì)的量的單位-摩爾化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用第2節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護第1課時煤、石油和天然氣的綜合利用了解煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。1了解煤的干餾和干餾產(chǎn)品的應(yīng)用以及煤的氣化和液化的基本原理。2了解石油的分餾、裂化和裂解的基本原理。3以聚乙烯為例,掌握加聚反應(yīng)的特點及其化學(xué)方程式的書寫。4一、從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料一、從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料1 煤的組成有機物有機物碳碳煤是由_和少量無機物組成的復(fù)雜混合物,其組成以_元素為主,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。2.煤的加工方法及產(chǎn)品(1)干餾定義:煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程,工業(yè)上也叫

2、煤的焦化。產(chǎn)品:出爐煤氣和焦炭,其中出爐煤氣包括焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯、煤焦油等。(2)氣化定義:煤的氣化是指將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。主要反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。 隔絕空氣隔絕空氣焦?fàn)t氣焦?fàn)t氣可燃性氣體可燃性氣體C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g)直接液化:煤與氫氣作用生成液體燃料。間接液化:煤先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣,再在催化劑作用下合成甲醇等。3.天然氣的主要成分是甲烷,生活中可作為燃料,化工生產(chǎn)中可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等。4.石油的組成石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。氫氣氫氣甲醇甲醇甲烷甲烷甲醇甲

3、醇碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?.石油的加工(1)分餾:利用原油中各組分沸點的不同進(jìn)行分離的過程。(2)裂化:將含碳原子數(shù)較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子數(shù)較少、沸點較低的烴的過程。通過裂化,重油可轉(zhuǎn)變?yōu)槠汀?3)裂解:就是深度裂化,通過裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。(4)重整:在加熱和催化劑作用下,通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整,使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴。沸點沸點汽油汽油乙烯、丙烯乙烯、丙烯二、以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料1.三大合成材料:塑料、合成橡膠和合成纖維都是以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)的。2.四個基本概念(1)加聚反應(yīng):利用加成反應(yīng),使小分子化合物聚合成高分子化合物的反應(yīng)。(2)

4、單體:聚合成高分子化合物的小分子稱為單體,如聚乙烯的單體為乙烯。(3)鏈節(jié):高分子化合物中的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié),如聚乙烯的鏈節(jié)為 CH2CH2。(4)聚合度:聚合度是指高分子化合物中所含鏈節(jié)的數(shù)目,如聚乙烯的聚合度為n。 3.乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為_乙烯乙烯CHCH2 2CHCH2 2n n石油的分餾、裂化、裂解和重整中,屬于物理變化的有哪些?12 加聚反應(yīng)屬于加成反應(yīng)嗎?分餾。屬于;加聚反應(yīng)的實質(zhì)是分子自身發(fā)生加成反應(yīng)。3 礦物油與植物油的成分有什么區(qū)別?礦物油的主要成分屬于烴類物質(zhì),植物油的主要成分屬于酯類物質(zhì)。4分餾屬于物理變化,干餾屬于化學(xué)變化。分餾、干餾有什么區(qū)別?分餾汽油

5、和裂化汽油有何區(qū)別?如何區(qū)別?5分餾汽油是飽和烴的混合物,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。從海帶中提取碘完成課本中從海帶中提取碘的實驗,并回答下列問題:(1)海帶為什么不能用水沖洗?(2)海帶剪碎后,為什么要用酒精潤濕? (3)灼燒海帶時應(yīng)在什么容器中進(jìn)行?還需什么儀器?(4)海帶中含有碘,海帶能使淀粉溶液變藍(lán)嗎?(5)向濾液中加入H2O2的目的是什么?(6)在海帶提取碘的過程中,涉及的分離物質(zhì)的方法有哪些?(1)海帶中含有易溶于水的I-,如果用水沖洗,容易使I-流失,影響實驗結(jié)果。(2)酒精潤濕海帶,有助于海帶充分燃燒。(3)灼燒海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,還需要泥三角、三腳架、

6、酒精燈及坩堝鉗等。(4)不能,單質(zhì)碘才能使淀粉溶液變藍(lán),而海帶中含有的碘是碘離子。(5)作氧化劑,將濾液中的I-氧化成I2。(6)過濾、萃取分液、蒸餾。從碘水中提取碘,可用哪些有機溶劑?12從碘的有機溶液中得到碘,采用什么分離方法?先從溶液中分離出來的物質(zhì)是碘還是有機溶劑?苯或四氯化碳。蒸餾;有機溶劑,碘留在蒸餾燒瓶中。D從海帶中提取碘的實驗過程中,涉及下列操作,其中正確的是()。從海水中提取溴海水中溴元素以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)步驟主要反應(yīng)的離子方程式是_。 (2)步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (3)Br的原子序數(shù)是_,在周期表中位于_周期_

7、族。 (4)步驟蒸餾的過程中,溫度應(yīng)控制在8090 ,溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),理由是_。 (5)為什么不直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物”進(jìn)行蒸餾得到液溴?_。 溫度過高溫度過高, ,大量水蒸氣隨溴排出大量水蒸氣隨溴排出, ,3535SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O HO H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr2Br2Br- -+Cl+Cl2 2 2Cl 2Cl- -+Br+Br2 2AA第四第四溴蒸氣中水增加溴蒸氣中水增加; ;溫度過低溫度過低, ,溴不能完全蒸出溴不能完全蒸出, ,回收率低回收率低“溴水混合物溴水混合物”中雖然含有溴單質(zhì)中雖然含有溴單質(zhì),

8、,但濃度低但濃度低, ,如果直接蒸餾如果直接蒸餾, ,處理量大處理量大, ,生產(chǎn)成本高生產(chǎn)成本高,“,“空氣吹出、空氣吹出、SO2SO2吸收、吸收、氯氣氧化氯氣氧化”等步驟實際上是將溴水濃縮等步驟實際上是將溴水濃縮海水中含有大量的鎂離子,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,請設(shè)計實驗流程從海水中提取鎂。B下列關(guān)于從海水中提取溴的說法正確的是()。A.用有機溶劑可直接萃取海水中的溴 B.從海水中提取溴的過程涉及氧化還原反應(yīng)C.用SO2吸收溴蒸氣,體現(xiàn)了溴的還原性D.從溴水中分離出溴單質(zhì)可采用分液法1A若實行海水淡化來供應(yīng)用水,下列方法在原理上不可行的是()。A.加入明礬,使海水的鹽分沉淀,從而

9、將海水淡化B.利用太陽能,將海水蒸餾淡化C.將海水通過離子交換樹脂,以除去所含的鹽分D.利用電滲析法使海水淡化海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()。2CA.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備NaD.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能3D海水中含有氯化鎂,是鎂的重要來源之一。從海水中提取鎂,可按照如下步驟進(jìn)行:把貝殼制成石灰乳;在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過濾、洗滌沉淀物;將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物;將所得的產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂的下列說

10、法中不正確的是()。A.此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B.進(jìn)行、步操作的目的是從海水中提取氯化鎂C.第步電解時會產(chǎn)生氯氣D.以上提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng).全球海水中的溴的儲量豐富,約占地球溴總儲量的99%,故溴有“海洋元素”之稱,工業(yè)上可以用空氣吹出純堿吸收法提取溴:將氯氣通入富含溴離子的海水中,使溴置換出來,再用空氣將溴吹出,用純堿溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到單質(zhì)溴。該方法涉及的反應(yīng)有:_(寫出化學(xué)方程式);3Br2+3CO32- BrO3-+5Br-+3CO2;BrO3-+5Br-+6H+ 3Br2+3H2O。其中反應(yīng)中氧化劑是_,還原劑是_。 4BrBr2 2ClCl2 2+2Br+2Br- - 2Cl 2Cl- -+Br+Br2 2BrBr2 2.海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以離子的形式存在。從海藻中提取碘的流程如圖所示:(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱_;寫出過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。 (2)提取碘的過程中可選擇的有機試劑為_(填字母)。 A.酒精、四氯化碳 B.四氯化碳、苯 C.汽油、醋酸 D.汽油、甘油(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液,實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及