選修二化學(xué)和資源開發(fā)利用市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第1頁(yè)第1頁(yè)考綱定標(biāo)1.理解煤、石油和天然氣等綜合利用意義。2.理解我國(guó)無機(jī)化工生產(chǎn)資源和產(chǎn)品主要種類。3.理解海水綜合利用。理解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利 用作用。4.理解化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用作用。第2頁(yè)第2頁(yè)熱點(diǎn)定位1.石油分餾原理、分餾產(chǎn)品以及煤綜合利用。2.氯堿工業(yè)、海水提溴、提鎂原理、工藝流程及產(chǎn)品 應(yīng)用。3.硫酸工業(yè)中反應(yīng)原理、原料、主要設(shè)備、工藝流程及 尾氣處理。第3頁(yè)第3頁(yè)選修2第二節(jié)析考點(diǎn)提能力第4頁(yè)第4頁(yè)第5頁(yè)第5頁(yè)1石油煉制煉制辦法原理改變主要原料主要產(chǎn)品分餾常壓利用烴不同樣沸點(diǎn)，將其分離成沸點(diǎn)不同樣產(chǎn)物物理改變?cè)褪蜌狻⑵?、煤油、柴油、重油等減壓重油柴油、燃料

2、油等第6頁(yè)第6頁(yè)煉制辦法原理改變主要原料主要產(chǎn)品裂化在一定條件下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴化學(xué)改變重油、石蠟等汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油裂解深度裂化(更高溫度下裂化)化學(xué)改變石油分餾產(chǎn)物(涉及石油氣)主要是乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等第7頁(yè)第7頁(yè)2煤綜合利用第8頁(yè)第8頁(yè)第9頁(yè)第9頁(yè)4煤化工和天然氣化工發(fā)展一碳化學(xué)一碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子化合物(如一氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料來合成一系列化工原料和燃料化學(xué)。第10頁(yè)第10頁(yè)例1已知煤近似結(jié)構(gòu)模型為：第11頁(yè)第11頁(yè)(1)從煤結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上取得_烴主要來；(2)我國(guó)大約70%煤是直接用于燃燒，從煤結(jié)構(gòu)模型來看，在提供熱量同時(shí)產(chǎn)生大量_、

3、_等氣體物質(zhì)，造成嚴(yán)重大氣污染；(3)“型煤”技術(shù)原理是利用固硫劑在燃燒過程中生成穩(wěn)定硫酸鹽，下列物質(zhì)中適宜于作固硫劑是_；A氯化鈣B氧化鈣C硫酸鈣 D氫氧化鈣第12頁(yè)第12頁(yè)(4)某“型煤”生產(chǎn)廠利用石灰石作固硫劑，試用化學(xué)方程式表示其“固硫”過程：_，_。(5)除上述“型煤”技術(shù)外，為了處理煤燃燒所造成污染 問題和提升煤利用價(jià)值，煤資源綜合利用辦法尚有_等。第13頁(yè)第13頁(yè)解析(1)煤結(jié)構(gòu)中含有較多苯環(huán)，隔絕空氣給煤加強(qiáng)熱能夠使它分解，從而取得芳香烴。(2)煤結(jié)構(gòu)中含有S和N，因此直接燃煤能產(chǎn)生SO2和氮氧化物，污染環(huán)境。(3)煤燃燒產(chǎn)生SO2，固硫過程是使其生成穩(wěn)定硫酸鹽，因此固硫劑可選

4、取氧化鈣或氫氧化鈣。固硫反應(yīng)分別為：第14頁(yè)第14頁(yè)第15頁(yè)第15頁(yè)第16頁(yè)第16頁(yè)1下列說法中正確是()A石油煉制和加工主要目的僅僅是得到汽油和柴油B石油加工過程中采用催化裂化目的是取得大量芳 香烴C煤干餾過程屬于化學(xué)改變D煤中含有苯、二甲苯等物質(zhì)第17頁(yè)第17頁(yè)解析：石油煉制目的是為了更充足利用能源，催化裂化目的是為了得到輕質(zhì)液體燃料，煤中不含苯、二甲苯。答案：C第18頁(yè)第18頁(yè)2利用天然氣或煤與水蒸氣生產(chǎn)出合成氣(H2、CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，合成氣也可轉(zhuǎn)化成醛、酸、酯等各種產(chǎn)物，以下表述正確是()以天然氣生產(chǎn)合成氣反應(yīng)為置換反應(yīng)以合成氣為原料反應(yīng)都是化合反應(yīng)改變合成

5、氣中CO與H2體積比，能夠得到不同產(chǎn)物第19頁(yè)第19頁(yè)合成氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)需在適當(dāng)溫度和壓強(qiáng)下通過催化完畢從合成氣出發(fā)生成液態(tài)烴或醇類有機(jī)物是實(shí)現(xiàn)“煤變油” 有效路徑以合成氣為原料反應(yīng)產(chǎn)物中不也許有烯烴或水A BC D第20頁(yè)第20頁(yè)解析：以天然氣生產(chǎn)合成氣反應(yīng)不是置換反應(yīng)；以合成氣為原料反應(yīng)不都是化合反應(yīng)；以合成氣為原料反應(yīng)產(chǎn)物中也許有烯烴或水，如合成氣制油，得到一些烯烴同時(shí)還生成水。答案：D第21頁(yè)第21頁(yè)1海水淡化 慣用辦法有蒸餾法、電滲析法等。2海水中鹽開發(fā)和利用第22頁(yè)第22頁(yè)第23頁(yè)第23頁(yè)3海水提溴第24頁(yè)第24頁(yè)反應(yīng)原理Cl22NaBr=2NaClBr23Br23Na2CO3=5Na

6、BrNaBrO33CO25NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O4海水提鎂(1)生產(chǎn)流程及反應(yīng)原理：第25頁(yè)第25頁(yè)第26頁(yè)第26頁(yè)第27頁(yè)第27頁(yè)例2(濟(jì)南模擬)海洋是化學(xué)資源寶庫(kù)，海洋資源綜合利用含有遼闊前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)蒸餾法是人類最早使用淡化海水辦法，技術(shù)和工藝比較完備，但常規(guī)蒸餾法也存在較大缺點(diǎn)，請(qǐng)闡明常規(guī)蒸餾法淡化海水最大缺點(diǎn)。_。(2)離子互換法也是慣用水處理技術(shù)。聚丙烯酸鈉是一個(gè)離子互換樹脂，寫出聚丙烯酸鈉單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。第28頁(yè)第28頁(yè)(3)當(dāng)前從海水中提取溴慣用流程下列(苦鹵，海水蒸發(fā)結(jié)晶分離出食鹽母液)：第29頁(yè)第29頁(yè)從反應(yīng)后溶液中分離

7、出單質(zhì)溴辦法是_。(4)海水提鎂過程與石灰窯和鹽酸廠有著緊密聯(lián)系，試說明海水提鎂與鹽酸廠之間必定聯(lián)系：_。第30頁(yè)第30頁(yè)解析(1)常規(guī)蒸餾法淡化海水最大缺點(diǎn)是需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。(2)聚丙烯酸鈉單體為丙烯酸鈉，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCOONa。(3)由流程可知，從反應(yīng)后溶液中分離出單質(zhì)溴辦法是蒸餾。(4)海水提鎂過程與石灰窯和鹽酸廠有著緊密聯(lián)系，鹽酸廠為溶解氫氧化鎂提供鹽酸，而在電解氯化鎂制鎂過程中，可為鹽酸廠提供氯氣作原料。第31頁(yè)第31頁(yè)答案(1)需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大(2)CH2=CHCOONa(3)蒸餾(4)鹽酸廠為溶解氫氧化鎂提供鹽酸，在電解氯

8、化鎂制鎂過程中，可為鹽酸廠提供氯氣作原料第32頁(yè)第32頁(yè)3(2011浙江模擬)21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，海洋經(jīng)濟(jì)專屬區(qū) 開發(fā)受到廣泛注重，下列有關(guān)說法正確是()A海水含鎂，將金屬鈉放入海水中可以制取金屬鎂B利用潮汐能發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C從海水中提取溴過程涉及氧化還原反應(yīng)D海底多金屬結(jié)核礦含有Fe、Mn、Co、B等金屬第33頁(yè)第33頁(yè)解析：Na與水反應(yīng)，A錯(cuò)誤；潮汐發(fā)電是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，B錯(cuò)誤；B(硼)是非金屬元素，D錯(cuò)誤。答案：C第34頁(yè)第34頁(yè)4(溫州質(zhì)檢)如圖為陽(yáng)離子互換膜法電解飽和食鹽水 原理示意圖。下列說法不正確是().第35頁(yè)第35頁(yè)第36頁(yè)第36頁(yè)答案：D第37頁(yè)第37頁(yè)1生產(chǎn)流程

9、及原理第38頁(yè)第38頁(yè)2化學(xué)原理在硫酸生產(chǎn)中應(yīng)用(1)增大反應(yīng)速率辦法：升高溫度；使用催化劑；在沸騰爐中燃燒燃料時(shí)，將原料粉碎，增大與空氣接觸面積。(2)逆流原理應(yīng)用：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹入，使原料與助燃?xì)怏w充足接觸，反應(yīng)充足進(jìn)行；吸取塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片)，98.3%濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提升吸取程度。第39頁(yè)第39頁(yè)(3)熱互換原理應(yīng)用： 由于2SO2O2 2SO3是放熱反應(yīng)，在接觸 室內(nèi)使用熱互換器，使反應(yīng)后氣體預(yù)熱接觸室原 料氣，達(dá)到節(jié)約能源，減少生產(chǎn)成本目的。(4)循環(huán)操作原理應(yīng)用： 由于2SO2O2 2SO3是可逆反應(yīng)，尾氣中 尚有一定量S

10、O2和O2，再通過一定辦法將這部分氣 體送回接觸室，提升原料利用率，同時(shí)減少?gòu)U氣 排放。第40頁(yè)第40頁(yè)第41頁(yè)第41頁(yè)(2)能量充足利用：硫酸生產(chǎn)中反應(yīng)熱可用于預(yù)熱反應(yīng)物滿足本身能量需要，還能夠由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。第42頁(yè)第42頁(yè)例3以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸流程可簡(jiǎn)示下列：第43頁(yè)第43頁(yè)請(qǐng)回答下列問題：(1)在爐氣制造中，生成SO2化學(xué)方程式為_；(2)爐氣精制作用是將含SO2爐氣_、_及干燥，假如爐氣不通過精制，對(duì)SO2催化氧化影響是 _；第44頁(yè)第44頁(yè)(3)精制爐氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)關(guān)系以

11、下圖所表示在實(shí)際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應(yīng)條件選擇常壓、450左右(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn))，而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)反應(yīng)條件，其原因分別是_、_；(4)在SO2催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器目標(biāo)是_、 _，從而充分利用能源。第45頁(yè)第45頁(yè)第46頁(yè)第46頁(yè)第47頁(yè)第47頁(yè)5(福州模擬)CO2、SO2、NOx是對(duì)環(huán)境影響較大氣體，控制和治理CO2、SO2、NOx是處理溫室效應(yīng)、減少酸雨和光化學(xué)煙霧有效路徑。(1)下列辦法中，有助于減少大氣中CO2、SO2、NOx濃度有_(填字母)。a減少化石燃料使用，開發(fā)新能源b使用無氟冰箱，減少氟利昂排放c多步行或乘公交車，少用專車或私家車d將工業(yè)廢氣用堿液

12、吸取后再排放第48頁(yè)第48頁(yè)(2)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NOx等物質(zhì))是都市空氣污染源。治理辦法之一是在汽車排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。反應(yīng)方程式為：2CO2NO 2CO2N2。它長(zhǎng)處是_。硫酸廠SO2尾氣用過量氨水吸取，對(duì)SO2可進(jìn)行回收及重新利用，反應(yīng)化學(xué)方程式為_、_。第49頁(yè)第49頁(yè)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)化學(xué)原理是采用氨水吸取煙氣中SO2，再用一定量磷酸與上述吸取產(chǎn)物反應(yīng)。該技術(shù)長(zhǎng)處除了能回收利用SO2外，還能得到一個(gè)復(fù)合肥料，該復(fù)合肥料也許化學(xué)式為：_(只要求寫一個(gè))。第50頁(yè)第50頁(yè)(3)有學(xué)者設(shè)想用右圖所表示裝置，利用電化學(xué)原理將CO2、SO2

13、轉(zhuǎn)化為主要化工原料。若A為CO2，B為H2，C為CH3OH，則正極電極反應(yīng)式為_。若A為SO2，B為O2，C為H2SO4?？蒲腥藛T希望每分鐘從C處取得100 mL 10 mol/L H2SO4，則A處通入煙氣(SO2體積分?jǐn)?shù)為1%)速率為_L/min(原則情況)。第51頁(yè)第51頁(yè)解析：(1)氟利昂排放主要是造成臭氧層破壞，減少其排放不能減少大氣中CO2、SO2、NOx濃度。(2)分析汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)換器”中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式可以得出：將尾氣中CO和NO轉(zhuǎn)化成無毒、無污染且參與大氣環(huán)境循環(huán)N2和CO2。SO2尾氣用過量氨水吸取，先發(fā)生反應(yīng)：SO2H2O2NH3=(NH4)2SO3；后用稀硫酸與(NH4)2SO3反應(yīng)回收SO2：(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。第52頁(yè)第52頁(yè)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)是用磷酸代替稀硫酸，則得到復(fù)合肥料應(yīng)是(NH4)3PO4或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4。(3)CO2和H2反應(yīng)生成甲醇，則CO2在正極發(fā)生還原反應(yīng)，H2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。故正極反應(yīng)式為：CO26H6e=CH3OHH2O。 若A為SO2，B為O2，SO2通入一極是負(fù)極，O2(助燃性 氣體)通入一極是正極；依據(jù)S元素守恒，則SO2H2SO4，由每分鐘C處取得n(H2SO4)1.0 mo