《金版新学案》安徽省2012高三化学一轮 第2讲 化学与资源的开发利用课件 选修2.ppt

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1、第2讲　化学与资源的开发利用考纲展示热点定位1.了解化学在水处理中的作用。2.了解海水的综合利用，了解科学发展对自然资源利用的作用。3.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。4.了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。1.天然水净化、污水处理的方法。2.海水中提取溴、镁的工艺流程。3.氯碱工业的生产原理及工艺流程。4.石油裂化、裂解的比较，分馏产品及煤的综合利用。一、获取洁净水1．水的净化(1)基本流程常用的混凝剂有：明矾、Al2(SO4)3、FeSO4、聚合铝等。常用的消毒剂有：漂白粉、液氯、ClO2、高铁酸盐

2、等。(2)明矾净水原理KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO、Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，带正电荷的Al(OH)3胶粒破坏天然水中胶体杂质的稳定性，并吸附悬浮物而沉降。2．硬水的软化(1)硬水和软水(2)硬水的类型暂时硬度——由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度永久硬度——由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度(3)硬水软化的方法①加热法(只能软化具有暂时硬度的水)②药剂法(石灰纯碱法)反应原理：a．Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2OMg(HCO3)2＋2Ca(

3、OH)2===2CaCO3↓＋Mg(OH)2↓＋2H2OMgSO4＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaSO4b．Ca2＋＋CO===CaCO3↓③离子交换法利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换树脂作离子交换剂。表示方法：nHR＋Mn＋MRn＋nH＋，mROH＋Ym－RmY＋mOH－。树脂再生：交换完成后的树脂用酸或碱处理可重新恢复交换能力。3．污水处理(1)基本流程(2)污水处理常用的化学方法①中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。②沉淀法Hg2＋、Pb

4、2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。4．海水淡化常用方法为蒸馏法、电渗析法等。(2010·课标全国)水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有________、________。(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是_______________________(填其中任何两种)，其净水作用的原理是__

5、________________________(3)水的净化与软化的区别是_______________________________________。解析：(4)将Mg2＋形成的硬度转化为Ca2＋形成的硬度时，将每摩尔Mg2＋看做是等物质的量的Ca2＋即可，则此天然水中钙离子的总浓度为1.8×10－3mol·L－1，每升水中相当于含CaO的质量为：1.8×10－3mol·L－1×1L×56g·mol－1＝0.1g，所以该天然水的硬度为10°。答案：(1)O2CO2(或氮气)(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚

6、铁　铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的(3)水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子(4)10°(5)7401484【名师提醒】(1)水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2。(2)天然水→饮用水应包括水的净化和软化两个过程。水的净化又包括除去悬浮物、脱色脱臭和杀菌消毒三个环节。二、海水的综合利用1．氯碱工业(1)原料：精制饱和NaCl溶液。2．从海水中提取溴单质(1)

7、工艺流程(2)反应原理Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br23Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O3．从海水中提取镁单质(1)工艺流程(3)生产中应用的平衡原理①沉淀溶解平衡原理向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH－)增大，Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，则最大程度地将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀。②水解平衡原理在MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl2＋2H2O

8、Mg(OH)2＋2HCl水解平衡的存在，在HCl气体环境中，增大c(HCl)，抑制了MgCl2的水解，避免了Mg(OH)2的生成。(2009·天津高考改编)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：__________、__________。(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中