第16讲 自然资源的综合利用（教师版）.docx

第16讲自然资源的综合利用

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

复习目标

1．知道煤、石油的成分及其加工目的与产品。

2．理解海水提溴、镁的原理，能书写有关转化的方程式。

3．知道常见污染物及治理方法，能判断原子利用率大小。

复习重点难点

1．煤、石油加工目的与产品。

2．海水提溴、镁原理。

教学过程

三大化石燃料

煤、石油、、天然气

海水提纯精盐

①___________；②___________；③___________。

①Ba2＋②BaCO3③盐酸

煤、石油和天然气的综合利用

煤

组成

元素组成

主要含有C，含少量H、O、N、S

物质组成

有机物和少量无机物组成的复杂混合物

综合利用

干馏

概念

把煤隔绝空气加强热使之分解的过程(工业上也叫煤的焦化)

主产品

焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气(H2、CH4、CO)

气化

概念

把煤转化为CO和H2的过程

主反应

C＋H2O(g)eq\o(====,\s\up7(高温))CO＋H2

液化

直接液化

煤＋H2―→液体燃料

间接液化

煤eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(气化),\s\do4(——→))),\s\do6())CO和H2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(催化剂),\s\do4(———→))),\s\do6())甲醇

石油

组成

元素组成

主要碳、氢，少量硫

物质组成

由烷烃、环烷烃及少量芳香烃等组成的混合物

综合利用

分馏

原理

根据石油中各种烃的沸点不同进行分离

目的

获得汽油、煤油、柴油等碳原子少的轻质油

裂化

原理

将含原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃

目的

提高轻质液体燃料的产量与质量，特别是汽油的产量

裂解

原理

是深度裂化，即在更高温度下将轻质油转化为碳原子更少的气态烃

目的

获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

重整

原理

在加热和催化剂存在下，通过结构的重新调整，使链烃转化为环烃

目的

获得苯、甲苯、二甲苯等轻芳烃

天然气

成分

主要成分为甲烷

应用

日常生活

用作燃料

化工生产

合成氨、生产甲醇

海水资源的开发利用

海水

提溴

原料

海水晒盐的卤水

工艺流程

基本反应

将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－

吹出的溴蒸气用SO2吸收：Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr(利用溴的挥发性)

再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－(溴的富集)

海水

提镁

原料

直接原料：海水、贝壳和盐酸间接原料：氢气循环利用：氯气

工艺流程

基本反应

①制取石灰乳：CaCO3eq\o(====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑CaO＋H2O＝Ca(OH)2

②沉淀Mg2＋：MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2

③提取MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O

④制氯化镁晶体：MgCl2＋6H2O＝MgCl2·6H2O

⑤氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2Oeq\o(====,\s\up5(Δ),\s\do5())MgCl2＋6H2O↑

⑥制金属镁：MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑

（2023·盐城合格考模拟）海洋中有丰富的矿产、水产和能源等资源，下图所示为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是

A．过程①中按Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液的顺序加入试剂，可除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子

B．氯碱工业的产品可以用于生产漂白粉

C．过程③中，NaBr反应得电子

D．过程③④⑤中，溴元素均被氧化

【答案】B

【解析】A项，试剂添加顺序中，Ba2＋最后无法被除去，加入的药品的正确顺序应该为：BaCl2溶液―→NaOH溶液―→Na2CO3溶液―→过滤后加盐酸，除去过量的Na2CO3和NaOH溶液，错误；B项，氯碱工业中电解饱和NaCl溶液，反应产生NaOH、Cl2、H2，Cl2与石灰乳发生反应可以制取得到漂白粉，正确；C项，过程③中NaBr失去电子被氧化产生Br2；在过程④中Br2得到电子被还原为HBr，错误；D项，在反应⑤中HBr失去电子被氧化产生Br2，可见在过程③④⑤中，③⑤溴元素均被氧化，而④中溴元素被还原，错误。

1．（2022·辽宁锦州下学期期末）“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，流程图如下。下列说法正确的是

A．用热空气吹出溴，再用SO2吸收，达到了富集溴的目的B．“吹出”后剩余溶液中，大量存在的离子有Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－

C．“吸收”过程发生反应的离子方程式为SO2＋Br2＋H2O＝2H＋＋2Br－＋SO32－

D．从“氧化2”所得溶液中分离