归纳与整理优质课教案

化学与自然资源的开发利用教学设计

教学目标：掌握金属矿物和海水资源的综合利用

掌握煤、石油、天然气的综合利用

掌握化学科学发展对自然资源利用的作用

一、金属在自然界中的存在形式

1．金、铂等极少数金属以________形式存在。

2．绝大多数金属以________形式存在。在金属化合物中，金属元素都显______。

二、金属的冶炼方法

1．热分解法

适用于________金属的冶炼。

(1)加热分解HgO：__________________________________________________________。

(2)加热分解Ag2O：__________________________________________________________。

2．电解法

适用于______金属的冶炼。

(1)冶炼金属钠：____________________________________________________________。

(2)冶炼金属镁：_____________________________________________________________。

(3)冶炼金属铝：____________________________________________________________。

3．高温还原法：适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有_________、__________、_______等

(1)高炉炼铁：_______________________________________________________________。

(2)铝热反应炼铁：__________________________________________________________。

(3)用氢气还原氧化铜：______________________________________________________。

4．其他方法

(1)湿法炼铜：_________________________________________________________。

(2)火法炼铜：_____________________________________________________________。

三、铝热反应实验探究

实验

装置

及操作

实验

现象

镁条________，放出一定的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出________，并发出__________；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是____ 原因

分析

镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3作为______在受热状态下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应：____________________________________________________，该反应放出________，发出____________，生成的______在高温下呈熔融状态

该反应中铝在高温下还原出了______，在冶金工业上也常用这一原理制取________的金属，如：钒、铬、锰等，3MnO2＋4Al=====2Al2O3＋3Mn，另外该反应原理可以应用在生产上，如________等

1 高温原理

应用

四、有效利用金属资源的途径

1．提高金属矿物的________；

2．减少金属的________；

3．加强金属资源的____________；

4．使用__________代替金属材料。

五、海水资源的开发利用

思考1：现有以下化工生产过程：①海水的淡化；②海水中提取食盐；③海水中提取金属镁； ④海水中提取碘；⑤海水中提取溴。其中涉及氧化还原反应的有________。

1．海水水资源的利用

(1)海水的淡化方法主要有__________、__________和__________等。

(2)蒸馏法

原理：利用水的沸点低，蒸馏时水汽化，而其他物质沸点高，不能汽化，水蒸气冷却得到淡水。

注意：①海水蒸馏原理的装置中冷却水的流向(下进上出)，目的是保证冷凝管中充满冷却水，冷却效果更好和冷凝水的利用效率更高。

②为防止暴沸，海水中必须加入碎瓷片。

2．海水化学资源的开发利用

六、煤、石油和天然气的综合利用

思考2：煤的干馏与石油的分馏有何不同？

____________________________________________________________。

1．煤的综合利用

(1)煤的组成

有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有____元素，还含有____、____、____、____等元素。

(2)煤的综合利用

①煤的干馏

煤的干馏指将煤______________使之分解的过程，工业上也叫__________。

②煤的气化

将煤转化为____________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为

2

______________________。

③煤的液化

直接液化：让煤与______作用生成液体燃料。

间接液化：先把煤转化为________，再在催化剂作用下合成______等液体燃料。

2．石油的综合利用

(1)石油的成分

石油主要是由多种__________组成的混合物。

(2)石油的分馏

利用原油中各组分______的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫做分馏。分馏是__________变化。其主要目的是得到______、______、______等轻质油。

(3)石油的裂化

①条件：催化剂、高温。

②过程：含碳原子较多，沸点较高的烃断裂为含__________________的烃，裂化是__________变化。

③主要目的：将重油转化为轻质油，提高轻质油的产量。

(4)石油的裂解

①定义

石油在更高的______下发生______裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的________。

②生产目的：生产______、丙烯、甲烷等重要基本化工原料。

3．天然气的综合利用

(1)主要成分是______，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2。

原理：CH4＋H2O――→CO＋3H2

催化剂4．三大合成材料

(1)三大合成材料：__________________。

(2)加成聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式为______________________________，单体为__________，

链节为____________，聚合度为____。

七、环境保护与绿色化学

思考3：在下列制备环氧乙烷的反应中，最符合“绿色化学”思想的是________。

高温

1．环境保护

(1)工业三废指__________________。

(2)环保措施：回收利用、达标排放、研制可降解塑料。

2．绿色化学

(1)核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

(2)原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为______。

3

答案

一、

1．游离态

2．化合态

正价

二、

1．不活泼

(1)2HgO=====2Hg＋O2↑

(2)2Ag2O=====4Ag＋O2↑

2．活泼

(1)2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑

(2)MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑

(3)2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑

3．焦炭

一氧化碳

氢气

(1)Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2

(2)Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3

(3)CuO＋H2=====Cu＋H2O 4．(1)CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4

(2)Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2

三、

剧烈燃烧

大量的热

耀眼的白光

铁珠

引燃剂

2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3

大量的热

耀眼的白光

铁

单质铁

熔点较高

焊接钢轨

四、

1．利用率

2．使用量

3．回收和再利用

4．其他材料

五、思考2：③④⑤

1．(1)蒸馏法

电渗析法

离子交换法

六、

思考3：煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的复杂的物理变化和化学变化的过程，而石油的分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离开的过程，是物理变化

1．(1)碳

氢

氧

氮

硫

(2)①隔绝空气加强热

煤的焦化

H2、CH4、C2H4、CO 氨、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

碳

②可燃性气体

C＋H2OCO＋H2

③氢气

一氧化碳和氢气

甲醇

2．(1)碳氢化合物

(2)沸点

物理

汽油

煤油

柴油

(3)②碳原子较少，沸点较低

化学

(4)①温度

深度

短链烃

②乙烯

3．(1)CH4

4．(1)塑料、合成橡胶、合成纤维

(2)nCH2===CH2→

CH2===CH2 —CH2—CH2—

n

七、

思考3：C 1．(1)废气、废水、废渣

2．(2)100% 高温高温高温高温高温电解电解电解△△

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