第四章导学案

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1、第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源（一）【学习目标】1. 了解金属元素在自然界中的存在形态2重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。【教学重点】了解化学方法在金属矿物开发中的作用【教学难点】学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法【学习内容】1、 金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界。2、金属冶炼的含义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实一一一一 +n0质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M （化合态）得电了 .被还原亍M （游离态）。3、金属冶炼的一般步骤：（1） :

2、，提高矿石中有用成分的含量。（2）:利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来， 得到金属单质（粗）。（3）:采用一定的方法，提炼纯金属。4、金属冶炼的方法 热分解法在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用 的方法从其化合物中还原出来。例如：氧化汞分解：氧化银分解： 热还原法对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过来完成，常用的还原剂有、等。例如：氧化铁和一氧化碳反应： 氧化铜和氢气反应：对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用 冶炼。实验：观察实验4-1，完成下列表格现象铝与氧化铁反应的化学方程式讨论：在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的

3、上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？这个实验说明什么？ 电解法对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用 冶炼，例如：电解熔融的氯化镁：电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：5、（1）回收金属的意W义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。废旧金属的处理方法：回收利用。回收金属的实例：a.废旧钢铁用于炼钢；b.废铁屑用于制铁盐；c从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。【归纳小结】常见金属的冶炼原理K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、（H）、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力金属

4、离子得电子能力主要冶炼方法还原剂或特殊措施【课堂练习】1、 冶炼金属一般有下列四种方法：1焦炭法水煤气法活泼金属置换法电解法。古代有（【）火烧孔雀 石炼铜（n）湿法炼铜；现代有（川）铝热法炼铬（w）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（）A. 用B. （n）用C.（川）用D. （W）用2、 下列冶炼方法中，可以将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（）A.加热AI2O3B.加热CaC03C.电解熔融NaCI D.氯化钠与铝粉高温共热3、 冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2做还原剂热分解法利用铝热反应原理还原电解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。（用序号填写下列空白。）（1

5、）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属。（2） Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属。（3） Hg、Ag等不活泼金属。（4） V、Cr、Mn、W等高熔点金属。4、 宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其反应原理为（）A、CuO+H2=Cu+H 2OB、CuO+CO=CO 2+CuC、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4D、Cu2（0H） 2CO3=2CuO+H 2O+CO2 f5、 下列关于金属冶炼的说法不正确的是（）A. 金属冶炼是指用化学方法将金属由化合态转变为游离态B-天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质C. 金属的冶炼方法主要有热分解法，热还原法和电解法三种方法D. 金属冶炼一定要

6、用到还原剂6、工业上用铝土矿（主要成分为Al 2O3. Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：铝土 矿加过量盐酸滤液过量NaOH溶液Al（OH）沪Al 2O3（甲）过滤过滤厂沉淀通入CO,滤液-（乙）过滤滤液（1）写出步中发生的化 学方程式：（2）写出滤液甲中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液乙所发生的化学方程式:【收获与感悟】学习本节课，你收获的什么？还有什么疑问?第一节开发利用金属矿物和海水资源（二）【学习目标】1了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；2体验工业生产的复杂性、艰苦性。3认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。【学习重点】

7、了解海水资源开发和利用。【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。【学习内容】1、海水水资源的利用a. 海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有 多种元素，其中11种元素的含量较高，其余为 元素。常从海水中提取，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。b. 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。海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等其中蒸馏法的历史悠久，技术和工艺也比较完善，但成本较高.c .描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？2、海水化学资源的开发利用（1）海带中提取碘实验目的实验原理实验过程实验步

8、骤所用仪器、药品实验现象1、取约3克的干海带，用刷子去净其表 面上的附着物（不要用水冲洗），把海带 剪碎后，用适量酒精浸湿， 放入坩蜗中；2、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温；3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10ml蒸馏水， 搅拌，煮沸2-3min，过滤；4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml3%的电。?,观察现象；5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀 粉溶液，再观 察现象。实验结论【实验讨论】 海带为什么不能用水冲洗? 海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？ 实验中用电。2氧化1-,写出反应的离子方程式。用 电。2氧化1-有何优点?（2 ）海水提溴浓缩

9、海水向硫质酸婀化勺化学方程式为:，使溴离子（主要以溴化钠存在）转化为溴单向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式使溴单质蒸气、水和吸收剂二向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为：。【归纳小结】1. 海水资源的淡化和利用2. 海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法【课堂练习】1.水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年，以下关于水的说法错误的是（）A .蒸馏法是海水淡化的方法之一B. 淡水的密度小于海水的密度C. 融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D

10、. 0C以上，温度越高，水的密度越小2医生建议因缺少某种元素而导致甲状腺肿大的病人多吃海带，这是由于海带中含有较丰 富的（）A 碘元素B 铁元素C 钾元素D 锌元素3. 一位海上遇难的水手随着木排在海上漂流，他用完了淡水，感到口渴异常，但他不喝海 水，因为他知道海水会致命，主要原因是（）A 海水有苦涩味，根本喝不下去B 海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C.海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡D .海水会造成人体水分从血液和组织中脱离出来，使人脱水死亡4. 从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是（）A、MgB、NaCI C、Br2D、K5. 下列哪种试剂加入到含有Br的溶液中，可

11、以将Br氧化为Br?（）6. 海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤：通入足量CI2 ；将海带焙烧成灰后加水搅拌；加CCI4振荡；用分液漏斗分液；过滤。合理的操作顺序是（）A. B.C.D.【收获与感悟】学习本节课，你收获的什么？还有什么疑问？第二节资源综合利用环境保护【学习目标】(1)了解煤、石油的组成，掌握煤、石油的综合利用。(2) 掌握环境污染的几种类型及防治，了解其危害。(3) 了解绿色化学的含义。【重点难点】掌握煤、石油的综合利用【基础知识】、煤的综合利用1.煤的组成:.主要含有元素，还含有少量的 等元素.2.煤的综合利用主要是通过、 和 ，获得洁净的燃料和多种化工原料.(1) 煤

12、的干馏 煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，右图: 煤干馏的主要产物和用途(阅读课本)(2) 煤的气化煤的气化是煤气化的主要反应是 (3)煤的液化煤的液化是。直接液化是，间接液化是二、石油的综合利用1.石油的成分：2 石油的分馏(1)石油的分馏原理：实验如图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸. 然后加热，分别收集60C 150 C和150C- 300 C时的馏分，就可以得到汽油和煤 油.石油的分馏产物：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等.3 石油的裂化和裂解(1) 裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量.(2) 裂化的原理：石油的裂化是(3) 裂解的目

13、的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料.三、天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料.主要用于 和四、合成材料1三大合成材料2 写出下列反应方程式：乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯聚苯乙烯的加聚聚氯乙烯的加聚五绿色化学绿色化学核心是原子经济是指，此时原子利用率为，请求出书后思考与交流”中两种生产工艺的原子利用率分别为【自主探究】你能列举出多少种环境污染？【课堂练习】1有关化石燃料的说法正确的是()A 因为地球上的蕴藏量是无限的。所以化石燃料是可再生的B. 化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于是无限的C. 化石燃料的形成是非

14、常复杂的，所需时间也较长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D 化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且乂都是经过几亿万年才能形成的非再生资2.源为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是()蓝天工程”得到了全民的 ()A 碳水化合物B 碳氢化合物C 氢气D 醇类3 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的支持。下列措施不利于蓝天工程”建设的是A 推广使用燃煤脱硫技术，防治S02污染B实施绿化工程防治扬尘污染C 研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染3X106t原煤D 加大石油、煤炭的开采速率

15、，增加化石燃料的供应量4我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制()A .温室效应和酸雨C.白色污染D .破坏大气臭氧层下列关于煤、石油、天然气资源的说法正确的是A .石油裂解得到的汽油是纯净物B .石油产品都可用于聚合反应C 天然气是一种清洁的化石燃料D 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料6.据2007年1月的调查显示，全世界70%的电子垃圾通过各种渠道来到中国，广东贵屿更是著名的“垃圾之城”。下列有关电子垃圾的说法不正确的是A 电子垃圾应在无污染的条件下回收，使之成为有用的资源B 将电子垃圾在火上焚烧，熔下其中的金属

16、再回收利用C电子垃圾的任意抛弃会严重污染地下水D 各国的电子垃圾应在本国境内处理，严禁向其他国家输出7如何实现化石燃料的综合利用，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。下列关于化石燃料的说法不正确的是（）A 煤的气化是指将固态煤粉碎成气态煤，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B 天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C 石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油的成分和化学性质不相同D 化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法 就是分别来自于石油和煤的基本化工原料B 石油主要含有碳、氢两种元素D .石油分馏的各馏分均是纯净物

17、&近期我国冀东渤海湾发现储量达正确的是（）A 石油属于可再生矿物能源C 石油的裂化是物理变化9.下列说法正确的是（）A 石油分馏塔从上到下的分馏产品依次是石油气、汽油、煤油、润滑油、柴油、重油B .石油的各种分馏产品具有固定的沸点C 石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量D 石油裂解的主要目的是得到甲烷、丙烷等气态烷烃10 下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是（）A 汽车尾气的大量排放一一光化学污染一一咳嗽和气喘者增多B 含磷洗衣粉的大量使用一一水体富营养化一一水栖生物大量死亡C .生活污水任意排放一一空气中CO?浓度增大一温室效应D 氟氯烃的大量使用一一臭氧空洞一一皮肤癌患

18、者增多11工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是（） 节省能源不产生污染大气的S02提高了 H2S04的利用率提高了 Cu的利用率A .B .C.D .全部12. 现有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；少用原煤作燃料；燃煤时鼓入足量的空气；开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（）A . B . C . D .13. 绿色化学”的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端均接近或达到零排放或零污染。下列有关“绿色化学”的描述正确的是（） “绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 “绿色

19、化学”是指依靠绿色植物来完成的化 学过程“绿色化学”是没有或尽可能减少污染的化学过程“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现治理工业三废”属于 绿色化学”范畴 合理使用 农药”属于 绿色化学”加强环境监测属于 绿色化学”过程开发利用氢能源属于绿色化学”A .B .C.D .14 保护环境是每一个公民的责任。下列做法：推广使用无磷洗涤剂城市生活垃圾分类处理推广使用一次性木质筷子推广使用清洁能源过量施用化肥农药推C.广使用无氟冰箱，其中有利于环境保护的是()D B .15近年来，我国部分地区陆续发现了用。下列说法正确的是()A .汽油是纯净物，有固定的沸点毒油”，所谓毒B 汽油只能由石油分馏得

20、到C 可用静置后看是否分层来判断食用油中是否混有汽油D 汽油是含碳原子数为5 11的多种烃的混合物16 若污水治理方案的设计合理，则在保护环境的同时，还能回收一些有价值的物质，给企业带来一定的经济效益。某工厂排出的废液中主要含有硝酸锌和硝酸银，厂方工程人员设计了如下治理方案以净化废水并回收银和硝酸锌。试完成下列问题;硝酸桦晶体量并过肚注匝可金ja零加适诚港液并过谑(1)所加试齐U X是：, Y是。下列物质的主要成分是：固体A，滤液B ，滤液C(3) 操作Z的名称是： 。【收获与感悟】学习本节课，你收获的什么？还有什么疑问？附:新课标高一必修2化学方程式总汇第一章物质结构元素周期律1、Li与02

21、反应（点燃）P6Na与02反应（点燃）P6Na与H2O反应：P6K与H20反应：P62、 卤素单质F2、Cl?、日或I2与氢气反应 、P83、卤素单质间的置换反应：（1）氯水与饱和溴化钠、氯水与饱和碘化钠溶液反应： P9溴水与碘化钠溶液反应：P94、 Mg 与 H2O 反应：P145、 Na与CI2反应（点燃）：P19、6、 用电子式表示氯化钠的形成过程：P20用电子式表示氯分子的形成过程：P20用电子式表示氯化氢的形成过程：P20用电子式表示卜列分子：H2N2H20C02CH4P21第二章化学反应与能量1、 Ba（0H） 28H20 与 NHdCI 的反应P302、原电池原理典型的原电池（Z

22、n-Cu原电池）负极（锌）：（氧化反应）正极（铜）：（还原反应）电子流动方向：由锌经过外电路流向铜。总反应离子方程式：P363、 H2O2在催化剂作用下受热分解：P424、 Na2SO4 与 CaCI2 反应：P45 5、高炉炼铁：P45第三章有机化合物1甲烷的主要化学性质（1） 氧化反应（与02的反应）： P53（2） 取代反应（与CI2在光照条件下的反应，生成四种不同的取代物）：P54 2、乙烯的主要化学性质（1） 氧化反应（与02的反应）： P60（2） 加成反应（与Br2的反应）：P60（3）乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应:P60 （4）聚合反应：P60（乙烯制聚乙烯）（氯

23、乙烯制聚氯乙烯3、 苯的主要化学性质：P62（1）氧化反应（与02的反应）：（2 ）取代反应 与Br2的反应: 苯与硝酸（用H0N0 2表示）发生取代反应，生成无色、不溶于水、有苦杏仁气味、密度大于水的油状液体一- 硝基苯。反应方程式：（3 ）加成反应用镍做催化剂，苯与氢发生加成反应： 4、乙醇的重要化学性质（1 ）乙醇与金属钠的反应： P67（2 ）乙醇的氧化反应 乙醇的燃烧 P67 乙醇的催化氧化反应 P68 乙醇在常温下的氧化反应酸性KMn04或酸性重铬酸钾溶液、CH3CH2OH CH3COOH5、乙酸的重要化学性质（1） 乙酸的酸性 乙酸能使紫色石蕊试液变红 乙酸能与碳酸盐反应，生成二

24、氧化碳气体利用乙酸的酸性，可以用乙酸来除去水垢（主要成分是CaC03）：P68乙酸还可以与碳酸钠反应，也能生成二氧化碳气体：P68上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。（2） 乙酸的酯化反应 反应原理（与乙醇的反应）P69乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。6、蔗糖水解反应：P73 淀粉（纤维素）水解反应： P73 油脂的重要化学性质一一水解反应 P73a）油脂在酸性条件下的水解曲么酸油脂+出0 一一 甘油+b） 油脂在碱性条件下的水解（乂叫 反应）碱油脂+H2O甘油+ 蛋白质+H2o各种第四章化学与可持续发展1、2HgO 受热分解：P80- P81Ag 2O受热分解：2、CO 还原 Fe2O3 C还原ZnO C还原MgO O2还原Cu2S Al还原FGO3 （铝热反应） Fe还原CuSO4:3、电解 NaCI： 电解NaOH : 电解MgCl2 电解Al 2O3 4、 石油的催化裂化，例如：C4H10裂化得到乙烯和乙烷： P87