化学与技术(课堂PPT)
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2．海水资源的综合利用
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(1)海水中盐的开发和利用
①海水制盐：以蒸发法为主，其原理简单，得到
的盐为粗盐。
②氯碱工业
a
．
原
理
：
2NaCl＋
通电
2H2O=====
2NaOH＋
H2↑
＋
Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
b．设备：离子交换膜电解槽
阳离子膜具有选择透过性，只允许 Na＋透过，而
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3．化学与工农业生产 (1)了解化学在水处理中的应用。 (2)了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、 流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工 业发展的重大意义。 (3)了解精细化工产品的生产特点、精细化工在 社会发展中的作用。 (4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。
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重点知识归纳
一、化学与资源开发利用 1．水的净化与污水处理 (1)生活用水的净化 ①混凝沉淀：常用混凝剂有明矾、绿矾等；②过滤； ③杀菌：常用杀菌消毒剂有Cl2、ClO2、O3、漂白 粉等。 (2)硬水的软化 ①加热法(适用于暂时硬水)；②药剂法(常用的有石 灰纯碱法)；③离子交换法(常用阳离子交换树脂)。 (3)污水处理 ①中和法；②沉淀法。
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(2)化学原理在硫酸工业生产中的应用 ①加快反应速率的措施 a．升高温度；b.使用催化剂；c.在沸腾炉中燃料 燃烧时，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。 ②提高SO2转化率，提高生产效率的措施 a．采用逆流原理；b.采用热交换原理；c.采用循 环利用原理。
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(3)尾气的处理 ① 石 灰 水 吸 收 法 ： SO2 ＋ Ca(OH)2===CaSO3 ＋ H2O， CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。 ②氨水吸收法：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3， (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。 2．氨的工业合成
Cl－、OH－和气体不能透过。
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(2)海水提溴：常用方法—空气吹出法，即用氯气 氧化海水中的Br－，使其变成Br2，然后用空气和 水蒸气吹出。 (3)海水提镁 ①沉淀：将海水抽入反应槽中，加入石灰乳，使海 水中的镁转变成Mg(OH)2沉淀；②转化：加盐酸， Mg(OH)2转化成MgCl2溶液，结晶、过滤、烘干； ③电解：电解熔融MgCl2得到镁和氯气。氯气可用 来制盐酸，再循环使用。
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d．过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收二氧 化碳再利用：2NaHCO3==煅=烧==Na2CO3＋H2O↑＋ CO2↑。 e．向氯化铵溶液中加入生石灰，回收利用氨： CaO＋H2O===Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2==△===CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。
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(2)侯氏制碱法(联合制碱法) ①反应原理：将合成氨工业和制碱工业联合起来。 以煤为原料制得碳酸氢铵，碳酸氢铵再与氯化钠进 行复分解反应，生成碳酸氢钠和氯化铵。根据氯化 铵在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比 氯化钠溶解度小的原理，在278 K～283 K(5 ℃～10 ℃)时，向母液中加入磨细的食盐粉末，使氯化铵单 独析出。
选修2 化学与技术
1
高 考
1.化学与资源开发利用 (1)了解煤、石油和天然气等综合利用的意
点 义。
击 (2)了解我国无机化工的生产资源和产品的
主要种类。
(3)了解海水的综合利用。了解化学科学发
展对自然资源利用的作用。
(4)了解化学对废旧物资再生与综合利用的
Fra Baidu bibliotek
作用。
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2．化学与材料的制造和应用 (1)了解社会发展和科技进步对材料的要求。了 解化学对材料科学发展的促进作用。 (2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合 成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解 有关的生产原理。 (3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原 理。 (4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情 况。了解新材料的发展方向。
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②有关反应的化学方程式 NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3==煅=烧==Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ ③优点 使食盐的利用率提高到了 96%以上；NH4Cl 可作 氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，消除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。
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3．煤的综合利用 (1)煤的干馏
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(2)煤的气化：把煤中的有机物转化成可燃性气体 的过程。 煤气化C―和高―H温→2OCO、H2―催―化→剂 CH4 (3)煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程。煤的 液化分直接液化和间接液化，产品有液化石油气、 汽油、煤油、柴油等。
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4．石油加工及应用
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二、化学与工农业生产 1．硫酸工业 (1)化学原理与硫酸工业生产流程
(1)原理：N2＋3H2
催化剂 高温、高压
2NH3
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(2)合成氨适宜条件的选择 ①压强：一般采用 10 MPa～30 MPa；②温度： 400 ℃～500 ℃；③催化剂：铁触媒。 (3)原料气体的制备 ①氮气：空气―液―化→液态空气―分―离→N2(先逸出) ②氢气：C＋H2O(g)==高=温==CO＋H2 或 CH4＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO＋3H2 或 CO＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO2＋H2 (4)原料气的净化 ①除 H2S：NH3·H2O＋H2S===NH4HS＋H2O。 ②除 CO：CO＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO2＋H2。
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4．纯碱工业 (1)索尔维制碱法(氨碱法) ①原料：食盐、氨和 CO2(石灰石经煅烧生成)。 ②生产过程 a．食盐水精制：饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱， 除去 Ca2＋、Mg2＋。 b．食盐水氨化：将氨气通入精制饱和食盐水中， 制得氨盐水。 c ． 氨 盐 水 碳 酸 化 ： 氨 盐 水 吸 收 CO2 ， 生 成 NaHCO3(溶解度较小)和 NH4Cl。 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
③除 CO2：K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3。
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3．氨氧化法制硝酸 (1)原理：4NH3＋5O2=催=化 △==剂=4NO＋6H2O(常用铂、 铑 作 催 化 剂 ) ， 2NO ＋ O2===2NO2,3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋NO(增压、降温，同时补充空气)。 (2)尾气净化：2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3 ＋CO2。
2．海水资源的综合利用
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(1)海水中盐的开发和利用
①海水制盐：以蒸发法为主，其原理简单，得到
的盐为粗盐。
②氯碱工业
a
．
原
理
：
2NaCl＋
通电
2H2O=====
2NaOH＋
H2↑
＋
Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
b．设备：离子交换膜电解槽
阳离子膜具有选择透过性，只允许 Na＋透过，而
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3．化学与工农业生产 (1)了解化学在水处理中的应用。 (2)了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、 流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工 业发展的重大意义。 (3)了解精细化工产品的生产特点、精细化工在 社会发展中的作用。 (4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。
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重点知识归纳
一、化学与资源开发利用 1．水的净化与污水处理 (1)生活用水的净化 ①混凝沉淀：常用混凝剂有明矾、绿矾等；②过滤； ③杀菌：常用杀菌消毒剂有Cl2、ClO2、O3、漂白 粉等。 (2)硬水的软化 ①加热法(适用于暂时硬水)；②药剂法(常用的有石 灰纯碱法)；③离子交换法(常用阳离子交换树脂)。 (3)污水处理 ①中和法；②沉淀法。
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(2)化学原理在硫酸工业生产中的应用 ①加快反应速率的措施 a．升高温度；b.使用催化剂；c.在沸腾炉中燃料 燃烧时，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。 ②提高SO2转化率，提高生产效率的措施 a．采用逆流原理；b.采用热交换原理；c.采用循 环利用原理。
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(3)尾气的处理 ① 石 灰 水 吸 收 法 ： SO2 ＋ Ca(OH)2===CaSO3 ＋ H2O， CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。 ②氨水吸收法：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3， (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。 2．氨的工业合成
Cl－、OH－和气体不能透过。
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(2)海水提溴：常用方法—空气吹出法，即用氯气 氧化海水中的Br－，使其变成Br2，然后用空气和 水蒸气吹出。 (3)海水提镁 ①沉淀：将海水抽入反应槽中，加入石灰乳，使海 水中的镁转变成Mg(OH)2沉淀；②转化：加盐酸， Mg(OH)2转化成MgCl2溶液，结晶、过滤、烘干； ③电解：电解熔融MgCl2得到镁和氯气。氯气可用 来制盐酸，再循环使用。
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d．过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收二氧 化碳再利用：2NaHCO3==煅=烧==Na2CO3＋H2O↑＋ CO2↑。 e．向氯化铵溶液中加入生石灰，回收利用氨： CaO＋H2O===Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2==△===CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。
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(2)侯氏制碱法(联合制碱法) ①反应原理：将合成氨工业和制碱工业联合起来。 以煤为原料制得碳酸氢铵，碳酸氢铵再与氯化钠进 行复分解反应，生成碳酸氢钠和氯化铵。根据氯化 铵在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比 氯化钠溶解度小的原理，在278 K～283 K(5 ℃～10 ℃)时，向母液中加入磨细的食盐粉末，使氯化铵单 独析出。
选修2 化学与技术
1
高 考
1.化学与资源开发利用 (1)了解煤、石油和天然气等综合利用的意
点 义。
击 (2)了解我国无机化工的生产资源和产品的
主要种类。
(3)了解海水的综合利用。了解化学科学发
展对自然资源利用的作用。
(4)了解化学对废旧物资再生与综合利用的
Fra Baidu bibliotek
作用。
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2．化学与材料的制造和应用 (1)了解社会发展和科技进步对材料的要求。了 解化学对材料科学发展的促进作用。 (2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合 成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解 有关的生产原理。 (3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原 理。 (4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情 况。了解新材料的发展方向。
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②有关反应的化学方程式 NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3==煅=烧==Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ ③优点 使食盐的利用率提高到了 96%以上；NH4Cl 可作 氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，消除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。
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3．煤的综合利用 (1)煤的干馏
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(2)煤的气化：把煤中的有机物转化成可燃性气体 的过程。 煤气化C―和高―H温→2OCO、H2―催―化→剂 CH4 (3)煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程。煤的 液化分直接液化和间接液化，产品有液化石油气、 汽油、煤油、柴油等。
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4．石油加工及应用
11
二、化学与工农业生产 1．硫酸工业 (1)化学原理与硫酸工业生产流程
(1)原理：N2＋3H2
催化剂 高温、高压
2NH3
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(2)合成氨适宜条件的选择 ①压强：一般采用 10 MPa～30 MPa；②温度： 400 ℃～500 ℃；③催化剂：铁触媒。 (3)原料气体的制备 ①氮气：空气―液―化→液态空气―分―离→N2(先逸出) ②氢气：C＋H2O(g)==高=温==CO＋H2 或 CH4＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO＋3H2 或 CO＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO2＋H2 (4)原料气的净化 ①除 H2S：NH3·H2O＋H2S===NH4HS＋H2O。 ②除 CO：CO＋H2O(g)=催=高化=温=剂=CO2＋H2。
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4．纯碱工业 (1)索尔维制碱法(氨碱法) ①原料：食盐、氨和 CO2(石灰石经煅烧生成)。 ②生产过程 a．食盐水精制：饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱， 除去 Ca2＋、Mg2＋。 b．食盐水氨化：将氨气通入精制饱和食盐水中， 制得氨盐水。 c ． 氨 盐 水 碳 酸 化 ： 氨 盐 水 吸 收 CO2 ， 生 成 NaHCO3(溶解度较小)和 NH4Cl。 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
③除 CO2：K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3。
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3．氨氧化法制硝酸 (1)原理：4NH3＋5O2=催=化 △==剂=4NO＋6H2O(常用铂、 铑 作 催 化 剂 ) ， 2NO ＋ O2===2NO2,3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋NO(增压、降温，同时补充空气)。 (2)尾气净化：2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3 ＋CO2。