归纳与整理教学设计(教案)

第四章 化学与自然资源的开发利用

一、本章思维导图

二、重点难点

重点：化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用；以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性；煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念；以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

难点：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；石油裂化的原理；认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

三、高考命题分析

本章知识虽然简单，但是属于高考必考点，成为高考引导考生关注生产、生活和社会的最好切入点。主要考查内容有：常见元素及其化合物对环境质量的影响；在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性；化工生产中自然资源综合利用的方法和意义。试题的类型以选择题为主，也会穿插在非选择题填空中。试题的素材多是环境保护方面的热点问题，考查学生对“绿色化学”的理解和运用相关知识解决污染问题的能力。自然资源的综合利用往往与科技前沿问题相结合，突出化学与可持续发展的密切联系，考查学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的综合思维能力。历年高考中“绿色化学”、“低碳经济”、“蓝色经济”等将成为命题切入点。

四、归纳总结

海水化学资源的利用

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1、海水制盐

海水制盐又称海水晒盐。其方法是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐(即蒸发海水，使食盐浓缩结晶)。食盐除在食品中作调味剂外，它还是一种工业原料：

电解①氯碱工业：2NaCl＋2H2O===== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

电解②制钠和氯气：2NaCl(熔融)===== 2Na＋Cl2↑

③另外还可以制盐酸、漂白剂、漂白粉、纯碱等

特别提示：海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca、Mg、SO4等杂质，精制时通常在粗盐溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。

2、海水提镁

2＋2＋2－

3、海水提溴

4．海带中提碘

（1）

流程

灼烧

海带 → 海带灰→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质

（2）主要的化学原理 Cl2+2KI=2KCl+I2

煤和石油的开发及综合利用

1．煤的综合利用

煤的综合利用主要是煤的干馏、煤的气化和液化。

(1)煤的干馏

①概念：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，工业上也叫煤的焦化。煤在干馏过程中生成了许多新的物质，如苯、萘等，发生的是分解反应，属于化学变化。

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②煤的干馏产物及其主要用途

干馏产品

焦

炉

煤

气

粗氨水

粗苯

主要成分

氢气、甲烷、乙烯

焦炉气

一氧化碳

氨气、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯

煤焦油

酚类、萘

沥青

焦炭

(2)煤的气化

高温将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为C(s)＋H2O(g)===== CO(g)＋H2(g)。

(3)煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

2．石油的综合利用

石油炼

制的方法

常压

分馏

催化裂化

减压

在催化剂存在的条件下，把相在高温下，把石油分馏用蒸发冷凝的方法把对分子质量大、沸点高的烃断产品中具有长链分子的原理

石油分成不同沸点范裂为相对分子质量小、沸点低烃断裂为各种短链的气围的蒸馏产物

的烃

态烃或液态烃

石油的裂解

碳

染料、医药、农药、合成材料

筑路材料、制碳素电极

冶金、合成氨造气、燃料、电石

化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料

主要用途

气体燃料、化工原料

五、高考题型对接

题型一 自然资源的开发利用

1．【2018江苏卷】CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是( ) A．光合作用 B．自然降雨

C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积

题型二 环境污染和保护

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2、（2016.课标Ⅱ卷）下列有关燃料的说法错误的是（ ）

A、燃料燃烧产物CO2是温室气体之一

B、化石燃料完全燃烧不会造成大气污染

C、以液化石油气代替燃油可减少大气污染

D、燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一

题型三 化工流程中的资源与环境

3、（2016.课标Ⅰ）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

(1) NaClO2中Cl的化合价为 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式__________________。

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg和Ca，要加入的试剂分别为__________、____________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。

(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数) 2＋2＋

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