7.1.1 化学与可持续发展 课件-2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

第一节 第一课时 ----- 金属矿物的开发利用 第七章 第一节 自然资源的开发利用 1 课标 要求 01 02 03 核心 素养 01 03 1.理解金属单质活动性顺序与选择冶炼方法的联系，培养“证据推理与模型认知”能力。 2.认识化学方法在实现物质间转化的应用，培养“变化观念与平衡思想” 。 3.了解金属资源的开发与利用，培养“科学态度与社会责任”。 知道金属在自然界中的存在形态。 了解铝热反应的原理。 熟知金属冶炼的方法及其原理。掌握金属冶炼方法的选择。 02 2 情景引入 《拿破仑的铝碗》 法国皇帝拿破仑三世是一个奢靡的人，同时也喜欢炫耀自己。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。 每次宴会，餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。 Q:为什么贵为法国皇帝，却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？ 3 自然界中金属有哪些存在形态？ 赤铁矿 (Fe2O3) 磁铁矿 (Fe3O4) 菱铁矿 (FeCO3) 孔雀石(Cu₂(OH)₂CO₃) 明矾石矿 KAl3(SO4)2(OH)6 游离态 化合态 活动元一 常见的金属矿物资源及冶炼 金 铂 铜 陨铁 而我们生活中大多数使用的金属制品需要对金属矿物进行冶炼才得到金属单质，应用于生活中。 4 活动元一 常见的金属矿物资源及冶炼 用还原的方法将金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。 金属的冶炼： （化合态）Mn+ 得电子 M（游离态） （被还原） 本质： Q:根据以前所学知识，你知道哪些金属的冶炼方法？ 高炉炼铁： Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 Fe+CuSO4 === Cu + FeSO4 高温 湿法炼铜： 沙里淘金 阅读课本P98 第二段，回答：我们如何高效合理地利用金属矿物？ 5 活动元二 不同金属的冶炼方法 Q:阅读课本P98 五种金属冶炼方式，回答：为什么金属冶炼的条件不同呢？金属冶炼的方法与什么有关呢？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 非常活泼的金属 中等活泼的金属 不怎么活泼的金属 不活泼金属 热分解法 2HgO == 2Hg + O2↑ 2Ag2O == 4Ag + O2↑ 电解法 2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) Mg＋Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al＋3O2 ↑ 电解 冰晶石 活动元二 不同金属的冶炼方法 Q:为什么电解法冶炼金属，常使用熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液？ 因为在金属化合物的水溶液中，通常在阴极得电子的是H+，而不是金属阳离子，因此不能得到金属单质。 Q:冶炼金属镁和铝可以使用MgO和AlCl3吗？ 2NaCl+2H2O 2NaOH＋ H2 ↑+Cl2 ↑ 电解 2NaCl (熔融) 2Na ＋ Cl2 ↑ 电解 物质 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/℃ 2852 2054 714 190(以分子形式存在) 沸点/℃ 3600 2980 1412 190 活动元二 不同金属的冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 非常活泼的金属 中等活泼的金属 不怎么活泼的金属 热分解法 电解法 热还原法 2HgO == 2Hg + O2↑ 2Ag2O == 4Ag + O2↑ 2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) Mg＋Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al＋3O2 ↑ 电解 冰晶石 不活泼金属 物理方法（富集法） Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 高温 CuO+H2 === Cu + H2O 高温 2Al+Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 高温 2Mg+UF4 === U + 2MgF2 高温 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。 美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。 ——刘禹锡《浪淘沙》 8 活动元二 不同金属的冶炼方法 铝热反应 概念： 铝热剂：铝粉 + 金属氧化物 (V2O5 Cr2O3 MnO2 FexOy等) 铝与某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。（体现出了铝的强还原性。） Q:依据铝热反应原理，写出铝与V2O5 、Cr2O3 、MnO2的铝热反应方程式。 10Al+3V2O5 ===6 V+ 5Al2O3 高温 2Al+Cr2O3 ===2 Cr+ Al2O3 高温 4Al+3MnO2 ===3Mn+ 2Al2O3 高温 活动元二 不同金属的冶炼方法 铝热反应 2Al+Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 高温 应用： 沙 ①焊接钢轨； ②定向爆破； ③冶炼熔点高的金 属（如钨、钒、铬、锰等） 活动元二 不同金属的冶炼方法 Q:除了以上四种金属冶炼方法，大家还知道哪些金属冶炼方法呢？ “信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”——北宋科学家沈括《梦溪笔谈》 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 湿法炼铜 Cu2S＋O2 === 2Cu＋SO2 高温 火法炼铜 “用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。”——明·陆容《菽园杂记》 活动元二 不同金属的冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 非常活泼的金属 中等活泼的金属 不怎么活泼的金属 热分解法 电解法 热还原法 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 高温 CuO+H2 === Cu + H2O 高温 2Al+Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 高温 2HgO == 2Hg + O2↑ 2Ag2O == 4Ag + O2↑ 2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) Mg＋Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al＋3O2 ↑ 电解 冰晶石 小结 不活泼金属 物理方法（富集法） 2Mg+UF4 === U + 2MgF2 高温 4Al+3MnO2===3Mn+ 2Al2O3 高温 12 情景引入 《拿破仑的铝碗》 法国皇帝拿破仑三世是一个奢靡的人，同时也喜欢炫耀自己。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。 每次宴会，餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。 Q:为什么贵为法国皇帝，却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？ 原来，在两百多年前的拿破仑时代，使用金银的历史已经很久，宫廷中的银器比比皆是，而冶炼金属铝的技术还非常落后，炼铝十分困难。 所以，当时铝是非常稀罕的东西，不要说平民百姓用不起，就是大臣贵族也用不起。 13 活动元三 1.概念辨析： (1)在自然界中金属元素都以化合态的形式存在(　　) (2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(　　) (3)越活泼的金属元素，人类利用的越晚(　　) (4)用热还原法冶炼金属时，可以用H2将Mg从化合物中还原出来(　　) (5)铝热反应的本质是用铝将比铝活泼性弱的金属从其化合物中置换出来( ) (6)可以通过电解饱和食盐水的方法获取金属钠(　　) (7)可以通过电解熔融的MgO和AlCl3来制备金属Mg、Al(　　) 2.冶炼金属常用以下几种方法： ①以C或H2、CO作为还原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④铝热法。 现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。 Al： ；Mg： ；Cu： ； Hg： ；Mn： 。 × √ ③ ③ ① ② ④ √ √ × × × 4.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是 ( ) A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5 C 3.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（ ） A、 B、 C、 D、 2MgO === HgO === △ 2 2Hg + O2 ↑ 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 高温 电解 2Mg + O2 ↑ Fe3O4+4CO === 3Fe + 4CO2 高温 C 活动三 课堂练习 15 （1）Al2O3与稀硫酸反应 (用离子方程表示) _____________________________。 （2）操作Ⅰ的名称是_____________ ，滤渣Ⅰ的主要成分是______________。 （3）检验滤液Ⅰ中是否存在Fe3+的方法是______________________________________________。 （4）在滤液Ⅰ中加入高锰酸钾目的是____________，发生反应的离子方程式为(该条件下H+ 参与反应、Fe2+转化为Fe3+、MnO 转化为Mn2+)_________________________________________。 （5）根据流程图推测加入沉淀剂的目的是___________，滤渣Ⅱ中主要含有_____________(填化学式，只写一种即可)。 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 过滤 SiO2 取少量滤液滴加KSCN溶液变成红色或滴加NaOH溶液产生红褐色沉淀 氧化Fe2+ MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 除去Fe3+ Fe(OH)3或MnO2 活动三 课堂练习 5.利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO、Fe2O3)可制备明矾。工艺流程如下，回答下列问题： 16 第一节 第二课时 ----- 海水资源的开发利用 第七章 第一节 自然资源的开发利用 17 课标 要求 01 02 03 核心 素养 01 03 1.认识化学方法在实现物质间转化的应用，培养“变化观念与平衡思想” 。 2.熟知海水淡化及从海水中提取溴、碘、镁、钾的原理，培养“宏观辨识与微观探析”能力。 3.了解海水资源的开发与利用，培养“科学态度与社会责任”。 了解海水资源及其利用，能准确说出海水淡化的方法。 了解萃取原理及操作。 掌握海水资源的开发利用，如：海水提溴、海带提碘以及海水提镁钾。 02 18 情景引入   中日钓鱼岛争端有着深厚的历史背景,涉及复杂的政治、经济和军事利益,是当今世界 上最复杂、最敏感的领土争端问题之一。  钓鱼岛之争 1982年,《联合国海洋法公约》规定了经济海域,各国岛屿向外扩展200海里,就是各国的经济海域。所以各国之间的海岛争夺战，实质上是海域资源争夺战。 19 情景引入 20 活动元一 海水资源的利用 Q:阅读课本P100 和101 请概括海水资源包含了哪些： 水资源 生物资源 化学资源 矿产资源 能源资源 氯 钠 溴 碘 镁 钾 钴 锰 锌 锡 钛 铀 金 海水中水的储量约为1.3×1018t，约占全球总水量的97% 海洋生物品种繁多，通过养殖、增殖等途径可实现可持续利用 含量最多的是H和O，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C等元素，其总含量超过99% 浅海石油、天然气、煤、硫、磷等；深海锰结核，可燃冰等。 海水运动中蕴藏着巨大能量，包括潮汐能、波浪能、海流能、温差和盐差等 21 活动元一 海水资源的利用 Q:继续阅读课本P100 回答：海水水资源的利用方法有哪些？ 海水淡化、直接利用海水进行循环冷却… Q:海水淡化的方法有哪些？ 蒸馏法 太阳能蒸发 最先使用，技术成熟，但成本高 离子交换法 成本低，但未能大量生产 需不断更新离子交换树脂 加热海水使之汽化，然后使蒸汽冷凝得到蒸馏水。 利用阴、阳离子交换膜对海水中阴、阳离子的选择透过性，在外加电场的作用下，使一部分离子转移到另一部分海水中。 利用阴、阳离子交换树脂除去海水中阴、阳离子。 电渗析法 22 活动元二 海水化学资源的利用 Q:阅读课本P100 第三段，总结海水中可以得到哪些化学资源，如何对它们进行开发利用。 海水制盐 (盐田法) 过程： 用途： ②工业制取金属钠 ③制取氯气（氯碱工业）、氢气和烧碱 ⑤制取盐酸 ①食用 2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2 ↑ 电解 ④工业制纯碱——侯氏制碱法 2NaCl+2H2O 2NaOH＋ H2 ↑+Cl2 ↑ 电解 H2 + Cl2 2HCl 点燃 2NaHCO3 ═ Na2CO3+H2O↑+CO2↑ △ NaCl+H2O+NH3+CO2 ═NaHCO3+NH4Cl ⑥制取漂白液 Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 海水 盐田 饱和食盐水 粗盐 精盐 风吹日晒 水分蒸发 风吹日晒 水分蒸发 引入 提纯 苦卤 + 23 活动元二 海水化学资源的利用 Q:阅读课本P101 思考与讨论用一句话简述,海水提溴的原理是什么？ 以海水中的含溴物质为原料，通过化学和物理方法分离提纯，得到溴单质。 酸和Cl2 海水Br- Br2 氧化室 1 2 3 4 空气 SO2和H2O Cl2 吹出塔 吸收塔 蒸馏塔 冷凝 5 海水提溴（吹出法） 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 用硫酸酸化Br-，氯气氧化海水中的溴离子 1 2 用空气将生成的溴单质吹出 3 4 用SO2作还原剂使溴转化为HBr，富集Br- 再用氯气将氢溴酸氧化为溴，后蒸馏分离 5 将气态溴转化为液态溴 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 Q:为何选择氧化剂氯气来氧化Br- ？ ①氯气的氧化性大于溴②氯气的成本③生成物对环境无污染 Q: “吹出法” ,用热空气吹出的物质是什么？利用该物质的什么性质呢？ 溴，有挥发性 24 活动元二 海水化学资源的利用 1 就地取材-贝壳，制备石灰乳 煅烧 CaCO3 CaO+CO2 CaO + H2O Ca(OH)2 2 制备Mg(OH)2沉淀 MgCl2+Ca(OH)2 == Mg(OH)2↓+CaCl2 3 使用HCl酸化Mg(OH)2得到MgCl2 Mg(OH)2+2HCl == MgCl2+2H2O 海水提镁 石灰乳 溶液 Mg(OH)2 沉淀 盐酸 MgCl2溶液 Mg 无水MgCl2 熔融 电解 海水 (含Mg2+) 过滤 1 2 3 4 MgCl2(熔融) == Mg+Cl2↑ 电解 4 电解熔融MgCl2制备Mg Q:为什么沉淀剂选择石灰乳而不是NaOH？ 节约成本 25 活动元二 海水化学资源的利用 海水提碘 海带 海带灰 浸泡 过滤 灼烧 残渣 含I-的 溶液 稀H2SO4、H2O2 含I2的 溶液 含I2的 有机溶液 萃取 氧化 蒸馏 晶体碘 Q:海水提碘过程中主要涉及的反应是？ 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O Q:为什么氧化过程要加入硫酸？ Q:海带灼烧的过程主要使用了哪些仪器？ 增强H2O2的氧化性；抑制I2与水反应 坩埚，泥三角，三脚架和酒精灯 萃取 利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,使物质从一种溶剂中转移到另外一种溶剂中的过程。 碘的CCl4 26 海水资源 海水化学资源的开发利用 海水提镁 海水提溴 海带提碘 海水制盐 海水淡化 蒸馏法、电渗析法 离子交换法 海水冷却循环 淡水 海水水资源的利用 小结 活动元二 海水化学资源的利用 27 活动三 课堂练习 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)海洋约占地球表面积的71%，因此地球不缺水，人类可以任意使用，不用节约(　　) (2)海水淡化的方法中，蒸馏法成本最低(　　) (3)海水中含量最多的两种元素为Na元素和Cl元素(　　) (4)可以通过电解饱和食盐水的方式获取金属钠和氯气(　　) (5)从溴化钾中获取单质溴发生了氧化还原反应(　　) (6)除了从海水中获取淡水和化学物质外，其他就没有什么价值了(　　) (7)用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。(　　) × × × × √ √ × 28 2.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图如右所示： (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)步骤②中，用热空气将Br2吹出，利用溴的 性质为_______，从步骤②到步骤④的目的是__________________________。 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 易挥发 将溴浓缩，提高Br2的提取率 (4)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.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O ABC (5)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 。 溴不能完全蒸出，产率太低 活动三 课堂练习 29 (1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2.试剂①可以选用_________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应_______ (2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)，沉淀的方法是_________ (3)试剂②可以选用___________，操作③是_________、_________过滤、洗涤、干燥。 (4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为________________________________ Ca(OH)2 过量 过滤 盐酸 ③ HCl 气流 蒸发浓缩 冷却结晶 2、镁及其合金是一种用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下: 活动三 课堂练习 30 (1)实验步骤①会用到下列仪器中的________(填字母)。 a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角 (2)步骤③的操作名称是_____________ (3)步骤④中反应的离子方程式为________________________ a c d H2O2+2I- +2H+=I2＋2H2O 过滤 3、海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示： 活动三 课堂练习 31 (5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤_______(填序号)中实现与碘分离。 取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝 ，则说明含有碘单质。 ⑤ (6)步骤⑥的目的是分离出碘和回收CCl4，操作方法是______装置选___ 蒸馏 C (4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：_______________________________________________________________________________________________________________________ 活动三 课堂练习 32 第一节 第三课时 --- 煤、石油和天然气的利用 第七章 第一节 自然资源的开发利用 33 课标 要求 01 02 03 核心 素养 01 03 1.认识煤、石油和天然气的综合利用途径，培养“变化观念与平衡思想” 。 2.探讨煤、石油和天然气等化石燃料的综合利用等知识的问题，培养“证据推理与模型认知”能力。 3.了解煤、石油和天然气的综合利用，形成节约资源、保护环境的可持续发展意识，培养“科学态度与社会责任”。 了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理。 了解煤、石油和天然气等的组成及综合利用的意义。 了解煤、石油和天然气等化石产品的利用。 02 34 煤 石油 天然气 如何实现化石燃料的综合利用，力高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。 情景引入 35 结合课本P102 2,3段回答下列问题： 活动一 煤的综合利用 Q:煤是什么？ 煤 = 有机物 + 少量无机物（主要元素：C 其他元素：H、O、N、S等） Q:煤的综合利用的主要途径有哪些？ 干馏、气化和液化（均为化学变化） 煤 煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。（煤的焦化） 若不隔绝空气，在高温条件下，煤会在空气中燃烧。 1．玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质这是焦炭； 2．点燃，导管尖嘴处有淡蓝色火焰。 出炉煤气：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳。 3．U形管底部有黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。 成分：苯、甲苯、二甲苯等。 Q:煤的干馏为什么要隔绝空气？ 36 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 染料、医药、农药、 合成材料 沥青 筑路材料、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 活动一 煤的综合利用 Q:通过煤的干馏可以得到粗苯和煤焦油,煤焦油中也含有苯,那么煤中含有苯等芳香烃吗? 如何从煤焦油中分离出苯? 煤中不含有苯等芳香烃,在干馏时生成了芳香烃。将煤焦油蒸馏可得苯。 37 Q:阅读课本P102 第四段回答：什么是煤的气化？ 将煤转化为可燃性气体的过程。 主要反应： Q:为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺？ 因为烧得通红的煤与水蒸气反应，发生了煤的气化，生成可燃性气体H2和CO，所以燃烧更旺。 活动一 煤的综合利用 C+H2O(g) CO + H2 高温 水煤气 煤的气化： 煤的液化： 将煤转化为液体燃料的过程。 Q:阅读课本P102 第五段回答：什么是煤的气化？ CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 直接液化： 使煤与氢气作用，生成液体燃料 间接液化： 先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇 注意：煤的干馏、气化、液化均为化学变化 38 ①燃料——清洁能源 Q:天然气的主要成分是什么？ 化工原料：合成氨和生产甲醇 合成两个或多个碳原子的有机化合物 ②综合利用 甲烷水合物（CH4· nH2O） 活动二 天然气的综合利用 结合课本P102 第六段和P103 资料卡片回答下列问题： 甲烷 Q:天然气的主要用途有哪些？ Q:可燃冰的主要成分是什么？ 39 多种碳氢化合物组成的混合物 石油的综合利用： 分馏装置 ：利用石油中各组分沸点不同进行分离 ①分馏 原理 产品 常压：石油气、汽油 、煤油、柴油、重油 减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青 目的： 获得汽油 、煤油、柴油等碳原子少的轻质油和大量碳原子多的重油 a.石油的形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成。 b.石油中元素：C、H（占97%-98%）O、N、S等 石油的物理性质：粘稠液体，呈黑色或深棕色，有特殊气味，不溶于水，比水稍轻，没有固定的熔沸点。 c.石油的成分：烷烃、环烷烃和芳香烃 活动三 石油的综合利用 石油 40 原理：将含碳原子多、沸点高的烃断裂为含碳原子少、沸点较低的烃。 目的:提高优质、轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量。 C16H34 十六烷 C8H18 辛烷 ＋ C8H16 辛烯 催化剂 加热、加压 C8H18 辛烷 C4H10 丁烷 ＋ C4H8 丁烯 催化剂 加热、加压 ②石油的裂化 活动三 石油的综合利用 ③石油的裂解 采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃。（深度裂化） C4H10 丁烷 CH4 甲烷 ＋ C3H6 丙烯 催化剂 加热、加压 C2H6 乙烷 C4H10 丁烷 ＋ C2H4 乙烯 催化剂 加热、加压 ④石油的催化重整 目的:获得以短链不饱和烃为主要成分的化工原料。 在一定条件下，通过结构的重新整合，使链状烃转化为环状烃。 目的:得到苯、甲苯等环状烃产品。 41 Q:石油的分馏、裂化、裂解、催化重整属于物理变化还是化学变化？ Q:石油分馏得到的各种分馏产品是纯净物吗？ 分馏属于物理变化，裂化、裂解、催化重整属于化学变化 Q: 裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是什么？ 由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。 裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。 直馏汽油的成分为饱和烃，故直馏汽油不能使溴的四氯化碳溶液褪色。 活动三 石油的综合利用 煤、石油和天然气的进一步利用 制备三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。 （均为合成高分子材料） 42 【归纳总结】 名称 原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物 类型 (1)“三馏”比较 (2)“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 将含碳原子多、沸点高的烃断裂为含碳原子少、沸点较低的烃。 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃。 获得短链不饱和烃 (3)“六气”的主要成分 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要成分 CO、CO2 H2、CO CH4 C3H8、C4H10 H2、CH4、C2H4、CO C2H4、C3H6、C4H8、CH4 活动三 石油的综合利用 干馏 蒸馏 分馏 化学变化 物理变化 物理变化 43 活动四 课堂练习 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。(　　) (2)石油的分馏得到的产品是纯净物。(　　) (3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。(　　) (4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。(　　) (5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。(　　) (6)石油裂解的原料是石油分馏产品。(　　) × × √ √ × √ 44 2.下列过程属于物理变化的是（ ） A. 煤的干馏 B. 石油分馏 C.石油裂化 D. 乙烯聚合 3.近期我国冀东渤海湾发现储量达亿吨的大型油田，下列说法正确的是（ ） A. 石油属于可再生矿物能源 B. 石油主要含有碳、氢两种元素 C. 石油的裂化是物理变化 D. 石油分馏的各馏分均是纯净物 B B 活动四 课堂练习 45 4.石油的主要炼制过程如图所示。    完成下列填空：  上述过程属于物理变化的是 ____ 填写序号；工业上利用步骤③获得短链气态不饱和烃，该步操作的名称是 ______ 。  步骤④是工业制乙醇的方法之一，该反应的化学方程式是 _____ ______ ______ ______ _ ，反应类型属于 _ ______ _ 选填“加成”或“取代”反应。  乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。实验室利用步骤⑤制取乙烯，该反应的化学方程式是 。 裂解 ① 加成 活动四 课堂练习 46 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.12.100 $