学案2：8.1.2 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用

第八章化学与可持续发展
第一节自然资源的开发利用
第2课时海水资源的开发利用煤、石油和天然气的综合
利用
【学习过程】
1. 海水资源的开发利用，掌握海水提溴的方法。

2.了解常见化石能源：煤、石油、天然气的化学组成及利用。

【重点难点】
重点：海水提溴的方法。

难点：化石能源的综合利用。

【复习回顾】
1. 如图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：
(1)该实验装置中还缺______________，引发铝热反应的操作为________________
________________________________________________________________________。

(2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应________(填“能”或“不能”)发生，理由是____________。

(3)写出铝热反应的两个用途__________________________________________。

2. 孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸；
②将反应后的混合物过滤；
③向滤液中加入一种金属粉末。

根据上述实验方案，试回答：
(1)第①步反应中的现象为_______________________________________________。

(2)第③步加入的金属粉末是__________，理由是____________________________
________________________________________________________________________。

(3)若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入________________气体，
可制得较纯净的铜。

【学习过程】
1. 海水中水的储量约为1.3×109亿吨，占地球总水量97%，元素种类很多，总计含有
多种元素，许多元素的富集程度。

2. 思考与讨论
(1)海水水资源的利用主要包括哪些途径？
(2)海水淡化的方法主要有什么？
3.目前，从海水中制得的除了供食用，还作为化工原料用于生产
等。

从海水中制取及其他化工产品，就是在传统海水制盐工业的基础上发展起来的。

与、等相结合已经成为海水综合利用的重要方向。

4. 海水提溴的方法：
5. 迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。

如何实现化石燃料的，，燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

6.(1)煤的气化就是把煤转化为的过程。

在下和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体，生成的气体可作为燃料或化工原料气。

(2)煤的液化是把煤转化为的过程。

在一定条件下，使煤和氢气作用，可以得到液体燃料，也可以获得洁净的燃料油和化工原料。

(3)煤干馏是将煤，使其发生复杂的变化，得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等...
7.(1)石油是由多种组成的混合物，成分复杂，需要先在炼油厂进行精炼。

利用石油中各组分进行分离的过程叫做分馏。

(2)石油经分馏后可以获得、、等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。

因此，需要通过过程将重油裂化为汽油
等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

(3)通过石油可以得到、、等重要的基本化工原料。

另外，石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如或甲苯等。

【检测反馈】
1．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示：
(1)步骤①反应的离子方程式是___________________________________________。

(2)步骤③反应的化学方程式是_________________________________________。

(3)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是__________________________(填字母)。

A．NaOH B．FeCl2C．Na2SO3D．H2O
(4)步骤⑤蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。

温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则___________________。

2. 下图是实验室对煤进行干馏的装置图，回答下列问题：
(1)指出图中仪器名称：c________，d________。

(2)仪器d的作用是__________________________________________________，
c中液体有________和________，其中无机物里溶有________，可用________检验出来。

有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体的主要成分有________，火焰的颜色为________。

【参考答案】
【复习回顾】
1. (1)镁条和氯酸钾在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条
(2)不能镁比铝活泼，铝不能置换镁
(3)用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属
2. (1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色
(2)Fe铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜
(3)氢气
【学习过程】
1. 80 很低
2. 海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。

3. 氯化钠烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸镁、钾、溴海水淡化化工生产、能源开发
4. 2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl
2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr
2HBr + Cl2== Br2+2HCl
空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。

5.综合利用提高利用率减少化石
6.(1)可燃性气体高温煤
(2)液体燃料
(3)隔绝空气加强热
7.(1)碳氢化合物沸点的不同
(2)汽油煤油柴油催化裂化
(3)裂化和裂解乙烯丙烯甲烷苯
【检测反馈】
1．(1) 2Br－+Cl2===Br2+2Cl－
(2) SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(3)ABC
(4)溴不能完全蒸出，产率太低
2. (1) U形管烧杯
(2)冷水浴煤焦油粗氨水氨酚酞分馏
(3)CH4、H2淡蓝色。