高中化學必修二第四章化學與自然資源的開發(fā)利用學案設計

1、.第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第四章化學與自然資源的開發(fā)利用復習課學習目的1.以金屬礦物的開發(fā)、海水資源的綜合利用為例,理解化學方法在實現物質間轉化的作用,認識化學在自然資源綜合利用方面的重要價值。2.認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。3.以聚乙烯為例,讓學生理解高分子材料在生活等領域中的應用及可能帶來的環(huán)境問題。4.認識化學在環(huán)境保護中的作用,樹立綠色化學的觀念。自主學習一、金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬在自然界中的存在在地殼中除了金、鉑等極少數極不活潑的金屬外,絕大多數金屬元素以的形式存在于自然界。 2.金屬冶煉的本質金屬在化合物中只有正價,沒有負價,所以金屬的冶煉過程

2、就是把金屬從化合物中出來的過程。 3.金屬冶煉的方法根據金屬的活動性不同,將金屬冶煉的方法分為、。 熱復原法中常用的復原劑有、。 二、海水資源的開發(fā)利用1.海水淡化海水淡化的方法:、等。 蒸餾法原理:利用水的沸點低,蒸餾時水汽化,而其他物質沸點高,不能汽化,水蒸氣冷卻得到淡水。注意:1海水蒸餾原理的裝置中冷卻水的流向低進高出,目的是保證冷凝管中充滿冷卻水,冷卻效果更好,使冷凝水的利用效率更高。2為防止暴沸,海水中必須參加碎瓷片。2.海帶中提取碘反響原理:海帶中碘元素主要以形式存在,參加劑,將其氧化成I2,再萃取出來。 3.海水中提取溴寫出相應的

3、化學方程式:;。 三、化石燃料的綜合利用1.煤的綜合利用1煤的干餾指將的過程,也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦爐氣等。煤的干餾屬于填“物理或“化學變化。 2煤的氣化將煤中的有機物轉化為的過程,目前主要方法是碳和水蒸氣反響制水煤氣,化學方程式為。 3煤的液化直接液化:讓煤與作用生成液體燃料。 間接液化:先把煤轉化為,再在催化劑作用下合成等液體燃料。 2.石油的綜合利用1石油的成分石油主要是由多種組成的混合物。 2石油的分餾利用原油中各組分的不同,將復雜的混合物別離成較簡單和更有用的混合物的過程叫分餾。分餾是變化,其主要目的是得到

4、、等輕質油。 3石油的裂化定義:石油的催化裂化是將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油的過程。主要目的:將重油轉化為輕質油,進步輕質油汽油的產量。4石油的裂解定義:石油在更高的溫度下發(fā)生深度裂化,石油中的烴分子斷裂成以乙烯、丙烯為主的短鏈不飽和烴。主要目的:消費、丙烯、甲烷等重要根本化工原料。 3.天然氣的綜合利用主要成分是,是一種清潔的化石燃料和重要的化工原料。作為化工原料主要用于和等。 4.消費合成材料請寫出乙烯消費聚乙烯塑料的化學方程式:。單體為,鏈節(jié)為,聚合度為。 四、環(huán)境保護與綠色化學1.環(huán)境保護1工業(yè)三廢指、。

5、0;2環(huán)保措施:回收利用、達標排放、研制可降解塑料。2.綠色化學1核心:利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)消費對環(huán)境的污染。2原子經濟:反響物的原子全部轉化為期望的最終產物,即原子利用率為。 課內探究一、金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬冶煉的方法與金屬活動性的關系金屬的活動性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、H、CuHg、AgPt、Au金屬原子失電子才能由到 金屬離子得電子才能由到 自然界中存在形態(tài)化合態(tài)多數是化合態(tài),極少數有游離態(tài)游離態(tài)金屬冶煉的本質金屬從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),用復原的方法使金屬化合物中的金屬陽離子得電子變成金屬原子主要冶煉方法電解法熱

6、復原法熱分解法化學方程式MgCl2 Al2O3 Fe2O3+CO Fe2O3+Al HgO Ag2O 【遷移應用1】工業(yè)上冶煉金屬,常用的方法有四種,.熱分解法,.熱復原法,.電解法,.濕法冶金。下表中金屬與常用冶煉方法相符的是金屬冶煉方法A鉀、鈣B鈉、鋁C銅、鐵D銀、汞2.鋁熱反響利用鋁的強復原性和鋁轉化為氧化鋁時能放出大量熱的性質,工業(yè)上常用鋁粉來復原一些難熔性氧化物,這類反響被稱為鋁熱反響。鋁熱反響常用于冶煉高熔點的金屬,并且它是一個放熱反響。其中鎂條為引燃劑,氯酸鉀為助燃劑?！具w移應用2】鋁粉與某些金屬氧化物組成的混合物叫鋁熱

7、劑,鋁熱劑在高溫下發(fā)生的反響叫鋁熱反響。如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反響發(fā)生時放出大量的熱。仔細閱讀上述信息答復以下問題:1“鋁熱反響屬于四種根本反響類型中的反響。 2信息中的“某些指填“比鋁活潑的“比鋁不活潑的或“任意。 3試寫出鋁粉與MnO2發(fā)生的鋁熱反響的化學方程式:。 二、海水資源的開發(fā)利用1.海水中提取溴1流程:2有關反響的離子方程式:。 2.海水中提取碘1流程:2有關反響的離子方程式:。 3.海水中提取鎂1流程:2有關反響的化學方程式: 【遷移應用3】海洋中有豐富的食品、礦產、能源、藥物和水產資源。下面是從海

8、水中提取某些原料的流程圖。以下有關說法中正確的選項是A.第步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質,參加的藥品順序為:Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液過濾后加鹽酸B.第步中工業(yè)上一般選用NaOH作沉淀劑C.在第步中溴元素均被氧化D.從第步到第步的目的是濃縮三、化石燃料的綜合利用【遷移應用4】以下說法中正確的選項是A.煤、石油、天然氣是當今世界上最重要的三大礦物燃料,是取之不盡的B.煤是由無機物和有機物所組成的復雜的混合物,只含有碳和氫兩種元素C.石油主要含有碳和氫兩種元素,同時還含有少量的硫、氧、氮等元素D.煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系

9、列非常復雜的變化而形成的四、環(huán)境保護與綠色化學1.環(huán)境污染的熱點問題1形成酸雨的主要氣體為和。 2破壞臭氧層的主要物質是。 3導致全球變暖、產生“溫室效應的氣體是。 4形成“光化學煙霧的氣體是。 5“白色污染是指。 6引起水華、赤潮的原因:工農業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素任意排放。含磷洗衣粉的使用和不合理使用化肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一?！具w移應用5】以下有關環(huán)境問題的說法正確的選項是A.燃煤時參加適量石灰石,可減少廢氣中SO2的量B.臭氧的體積分數越大的空氣越有利于人體安康C.pH在5.67.0之間的降水通常稱為酸雨D.含

10、磷合成洗滌劑易于被細菌分解,故不會導致水體污染2.綠色化學1意義:綠色化學示意圖2核心:利用化學原理從源頭上減少或消除工業(yè)消費對環(huán)境的污染。3原子經濟:按照綠色化學的原那么,最理想的“原子經濟就是反響物的原子全部轉化為期望的最終產物,這時原子利用率為100%。【遷移應用6】“綠色化學是21世紀化學開展的主導方向?！熬G色化學要求從根本上消除污染,它包括“原料的綠色化“化學反響的綠色化“產物的綠色化等內容。其中“化學反響的綠色化要求反響物中所有的原子完全被利用且全部轉入期望的產品中。以下符合“化學反響的綠色化的是A.SO2+NH3+H2ONH42SO3B.NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2

11、OC.Cu+2H2SO4濃CuSO4+SO2+2H2OD.CuO+H2SO4CuSO4+H2O隨堂檢測1.以下表達中正確的選項是A.目前加碘食鹽中主要添加的是KIO3B.日常生活中無水乙醇常用于殺菌消毒C.綠色食品是不含任何化學物質的食品D.在空氣質量日報中CO2含量屬于空氣污染指數2.我國的能源消耗以煤為主。據估計,全世界的煤炭最多供給200300年。以下是關于利用煤炭資源的某些觀點,其中闡述正確的選項是直接燃煤雖然帶來了污染問題,但同時提供了能量,污染與經濟效益相比,經濟效益更重要人類在開發(fā)資源時,既要滿足自身需要又不能以危害子孫后代為代價隨著科學的開展,將不斷地開發(fā)出新型能源,根據能量守

12、恒定律,擔憂能源枯竭實在是杞人憂天開展?jié)嵜杭夹g,進步燃煤效率,進展煤的干餾,可以進步煤的使用價值A.B.C.D.3.以下表達中錯誤的選項是A.煉鐵時,復原劑CO將鐵從鐵礦石中復原出來B.活潑金屬Na用電解法冶煉C.汞的冶煉可用熱分解法D.鋁的冶煉一般用復原劑法4.溴是海水中重要的非金屬元素。地球上90%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人們稱溴為“海洋元素。以下有關說法中正確的選項是A.從海水中提取溴時,不涉及氧化復原反響B(tài).苯與溴水反響生成溴苯C.可以用CCl4萃取溴水中的溴D.向FeBr2溶液中通入Cl2時,一定會發(fā)生如下反響:2Br-+Cl22Cl-+Br25.如圖是我國古代冶鐵圖

13、,你認為下述反響原理正確的選項是A.Fe3O4+4H23Fe+4H2OB.Fe2O3+3C2Fe+3COC.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.Fe2O3+2Al2Fe+Al2O36.以下金屬:鐵,鎂,錳,釩,鉻?？捎娩X熱法制備的有A.B.C.D.7.海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。下面是實驗室從海藻里提取碘的流程中的一部分。以下判斷正確的選項是A.步驟、的操作分別是過濾、萃取B.可用淀粉溶液檢驗步驟的反響是否進展完全C.步驟中參加的有機溶劑是裂化汽油或乙醇D.步驟的操作是過濾8.由以下物質冶煉相應的金屬時采用電解法的是A.Fe2O3B.HgOC.Cu2SD.Al2O39.化學與生

14、活親密相關,以下說法中不正確的選項是A.二氧化硫可廣泛用于食品的增白B.葡萄糖可用于補鈣藥物的合成C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包裝D.次氯酸鈉溶液可用于環(huán)境的消毒殺菌10.化學與社會、消費、生活親密相關。以下說法中正確的選項是A.石英只能用于消費光導纖維B.從海水中提取物質都必須通過化學反響才能實現C.為了增加食物的營養(yǎng)成分,可以大量使用食品添加劑D.“地溝油制止食用,但可以用來制肥皂11.化學與生活親密相關,以下說法中正確的選項是A.聚乙烯塑料的老化是由于發(fā)生了加成反響B(tài).煤經過氣化和液化等物理變化可以轉化為清潔燃料C.合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機高分子材料D.利用糧食釀酒經過了淀

15、粉葡萄糖乙醇的化學變化過程12.海水中溴元素以Br-形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如以下圖:1步驟反響的離子方程式是。 2步驟反響的化學方程式是。 3Br的原子序數是,在周期表中位于第周期族。 4步驟蒸餾的過程中,溫度應控制在8090 。溫度過高或過低都不利于消費,請解釋原因:。 5為什么不直接用“溴水混合物而要用“溴水混合物進展蒸餾,得到液溴?參考答案自主學習一、1.化合物2.復原3.電解法熱復原法熱分解法焦炭一氧化碳氫氣活潑金屬二、1.蒸餾法電滲析法離子交換法2.I-氧化3.2NaBr+Cl22NaCl+Br2Br2+SO2+2

16、H2O2HBr+H2SO42HBr+Cl22HCl+Br2三、1.1煤隔絕空氣加強熱使之分解化學2可燃性氣體Cs+H2OgCOg+H2g3氫氣一氧化碳和氫氣甲醇2.1碳氫化合物2沸點物理汽油煤油柴油4乙烯3.甲烷合成氨消費甲醇4.nCH2CH2􀰷CH2CH2􀰻CH2CH2CH2CH2n四、1.1廢氣廢水廢渣2.2100%課內探究一、1.強弱弱強MgCl2熔融Mg+Cl22Al2O3熔融4Al+3O2Fe2O3+CO2Fe+3CO22Al+Fe2O3Al2O3+2Fe2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2【遷移應用1】B【遷移應用2】置換比鋁不活潑的4Al

17、+3MnO23Mn+2Al2O3解析:1該反響的特點為一種單質和一種化合物反響生成另一種單質和另一種化合物,應為置換反響。2反響為置換反響,應為活潑金屬置換出較不活潑金屬。3鋁粉與MnO2在高溫下反響生成Mn和Al2O3,反響的化學方程式為4Al+3MnO23Mn+2Al2O3。二、1.22Br-+Cl22Cl-+Br2、SO2+Br2+2H2O4H+2Br-+SO42-2.22I-+Cl22Cl-+I23.2CaCO3CaO+CO2、CaO+H2OCaOH2、CaOH2+MgCl2CaCl2+MgOH2、MgOH2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2熔融Mg+Cl2【遷移應用3】解析:

18、A項,第步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質,參加的藥品順序為:NaOH溶液或BaCl2溶液BaCl2溶液或NaOH溶液Na2CO3溶液過濾后加鹽酸,注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加;B項,第步中一般選用較為廉價的石灰乳作沉淀劑,而不選用本錢相對較高的NaOH;C項,在第和步中溴元素被氧化,在第步中溴元素被復原;D項,溴離子在海水中的濃度較小,必須經過濃縮、富集才有利于得到溴單質,從第步到第步的目的是濃縮。答案:D三、【遷移應用4】解析:D.石油是由古代動植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列非常復雜的變化而形成的。答案:C四、1.硫氧化合物氮氧化合物

19、氟氯烴、氮的氧化物二氧化碳碳氫化合物和氮氧化合物聚乙烯等塑料垃圾【遷移應用5】解析:臭氧的體積分數超過10-4%的空氣,由于臭氧濃度過高,能刺激人的眼、鼻、喉的黏膜,對支氣管及肺等呼吸系統(tǒng)造成影響,B項不正確;pH小于5.6的降水通常稱為酸雨,C項不正確;含磷合成洗滌劑含有的磷等營養(yǎng)元素,易造成水體污染,D項不正確。該題答案為A。答案:A【遷移應用6】A隨堂檢測1.解析:日常生活中無水乙醇常用作燃料,殺菌消毒用的是75%的乙醇溶液;綠色食品指的是無公害、無污染的食品,任何物質都是由化學元素組成的;在空氣質量日報中污染指數主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物等,CO2含量不包括在空

20、氣污染指數之中。答案:A2.答案:D3.解析:活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al用電解法冶煉,D項錯誤;多數金屬的冶煉用熱復原法,如Fe、Sn、Cu等;有些不活潑金屬用熱分解法就可制得,如Hg、Ag等。答案:D4.解析:從海水中提取溴,一般要經歷濃縮、氧化和提取三個步驟,A項不正確;苯只能與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反響,B項不正確;FeBr2與Cl2反響時,因Cl2的量不同,生成物不同,題目中沒有說明Cl2與FeBr2的量的關系,D項不正確。答案:C5.答案:C6.解析:鎂比鋁活潑,因此不能用鋁通過鋁熱反響置換出鎂。答案:C7.解析:A項,別離固體和液體用過濾,將碘水中的碘單質別離出來,選擇適宜的萃取劑進展萃取即可,故A正確;B項,碘遇淀粉變藍色,碘離子和淀粉不反響,所以淀粉能檢驗碘單質的存在,不能檢驗碘離子,故B錯誤;C項,乙醇和水能互溶,所以乙醇不能作碘水中碘的萃取劑,因此步驟中參加的有機溶劑應該是四氯化碳或苯,C不正確;D項,從含有碘的有機溶液中別離出單質碘的操作應該是蒸餾,D不正確。答案: