归纳与整理教案和学案内容

第1课时

金属矿物的开发利用

[目标导航]

1.了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。2.掌握铝热反应原理及实验步骤。3.了解金属回收和资源保护的意义。4.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

一、金属的冶炼

1．金属在自然界中存在的形态

除了金、铂等极少数金属以外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。

2．金属冶炼的原理

金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋ne===M。

＋－3．金属的冶炼方法

(1)热分解法：适用于金属活动性顺序表中Hg及其以后的金属。

2HgO2Hg＋O2↑；2Ag2O4Ag＋O2↑。

(2)热还原法：适用于金属活动性顺序表中Zn、Cu之间的金属。

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；

WO3＋3H2W＋3H2O；

Cr2O3＋2AlAl2O3＋2Cr。

(3)电解法：适用于金属活动性顺序表中Al及其以前的金属。

2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑；

冰晶石2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。

提醒

(1)电解熔融的NaCl和电解NaCl溶液的产物不同。

(2)工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。

议一议

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

电解

(1)黄金的冶炼可用热分解法(

) (2)金属阳离子被还原，一定会得到金属单质(

) (3)工业上电解MgCl2溶液制取Mg(

) 答案

(1)×

(2)×

(3)×

2．利用CO冶炼铁的反应是置换反应吗？

答案

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，不是置换反应

二、金属矿物的开发利用

1．合理开发利用金属资源

金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源，还会造成环境污染，地球上的金属资源是有限的，是不可再生的，因此金属资源应合理地开发利用。

2．有效利用金属资源的途径

(1)提高金属的利用率，减少金属的使用量；

(2)加强金属资源的回收和再利用；

(3)使用其他材料代替金属材料。

议一议

请你列举身边常见的金属制品的成分，并讨论它们被人类使用的历史。

答案

(1)铜：使用历史悠久；

(2)铁：比铜的使用稍晚；

(3)铝：近代才开始广泛使用；

(4)镁合金、锂电池：现代才开始使用。

一、金属冶炼的原理与方法

例1

下列金属冶炼原理错误的是(

) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑

B．MgO＋H2Mg＋H2O C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2

D．2HgO2Hg＋O2↑

解析

Na、Mg通常用电解法制取，Fe用还原剂法制取，Hg可用加热其化合物的方法制取。Mg的活动性比H2强，H2不能置换出Mg，B项错。

答案

B 归纳总结

1．金属的冶炼原理

金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程，即：Mn＋ne===M。

＋－2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系

金属的活动性顺序

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

3.常用的热还原法

电解法

K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu 强→弱

弱→强

热还原法

热分解法

物理方法

Hg、Ag Pt、Au

变式训练1

冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法

②水煤气(或氢气，或一氧化碳)法

③活泼金属置换法

④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是(

) A．(Ⅰ)用①

C．(Ⅲ)用③

答案

B 解析

选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中存在的状态及金属的活动性。

(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是

(Ⅰ)：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑，符合①；

(Ⅱ)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③；

(Ⅲ)：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，符合③；

(Ⅳ)：先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，符合④。

二、铝热反应

例2

如图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：

B．(Ⅱ)用②

D．(Ⅳ)用④

(1)该实验装置中还缺________。引发铝热反应的操作为________________________。

(2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应________(填“能”或“不能”)发生，理由是________________________________________________________________________。

(3)铝热反应的用途有哪些_____________________________________________。

解析

(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使KClO3分解产生O2，使镁条快速燃烧。

(2)Mg比Al活泼，Al不能从MgO中置换出Mg。

答案

(1)镁条和氯酸钾

在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条

(2)不能

镁比铝活泼，铝不能置换镁

(3)用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属(答案合理即可) 归纳总结

1．铝热反应

(1)概念：铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。

(2)原理：Al作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。

(3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。

(4)反应特点：

①在高温下进行。

②反应迅速并放出大量的热。

③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。

(5)应用：冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。

2．铝热反应实验

实验操作

(1)镁条剧烈燃烧；(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；(3)反应实验现象

放出大量的热，并发出耀眼的白光；(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中

实验结论

变式训练2

如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5 g炒干的氧化铁粉末加2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。

在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热

观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题。

(1)写出该反应的化学方程式：____________________________________________ ________________________________________________________________________；

在该反应中，______________(填化学式，下同)是氧化剂，________是还原剂，该反应称为________反应。

(2)选出该实验的实验现象：________(填写在横线上)。

①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。

(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：_________________________；

蒸发皿盛沙：_________________________________________；

镁条：________________________________________________________________________；

氯酸钾：________________________________________________________________________。

(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？

答案

(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

Fe2O3

Al

铝热

(2)①②③④

(3)使熔融物易于落下

防止溅落物炸裂蒸发皿，同时防止溅落物迸溅过远对周围人造成伤害

引燃剂，引起氯酸钾分解

助燃剂，为镁条继续燃烧提供氧气，引发铝热反应

(4)用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。

第2课时

海水资源的开发利用

[目标导航]

1.了解海水淡化的方法及其意义。2.了解海水的主要组成元素。3.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4.以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。

一、海水水资源的开发利用

1．直接利用海水进行循环冷却。

2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

3．海水的蒸馏

(1)原理

(2)注意事项

①烧瓶需垫石棉网加热。

21②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。

33③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。

④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。

议一议

若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(

) A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化

B．利用太阳能使海水蒸馏淡化

C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水

D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子

答案

A 解析

明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。

二、海水化学资源的开发利用

1．海水中的化学资源

海水中H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过99%，其他为微量元素，共计含有80多种。

2．海水制盐

海水――→粗盐精盐。

结晶3．海带提碘

(1)流程：海带―→灼烧―→浸泡―→过滤氧化―→提纯―→碘单质。

(2)原理：2I＋Cl2===I2＋2Cl。

4．海水提溴

(1)过程：浓缩―→氧化―→富集―→提取。

(2)原理：2Br＋Cl2===Br2＋2Cl。

5．海水提镁

(1)过程：浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶(MgCl2·6H2O)MgCl2晶体金属镁。

－－－－日晒

(2)原理：①Mg2＋2OH===Mg(OH)2↓；

＋－②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；

③MgCl2·6H2O=====MgCl2＋6H2O；

△④MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

6．新能源的开发

(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。

(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。

议一议

判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)海水中含有Br2(

) (2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝(

) (3)用SO2溶液吸收溴蒸气，是利用了SO2具有漂白性(

) 答案

(1)×

(2)×

(3)×

HCl

一、海水中溴的提取

例1

海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：

－

(1)步骤①反应的离子方程式是___________________________________________，

步骤③反应的化学方程式是__________________________________________。

(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_____________________________。

A．NaOH

C．Na2SO3

B．FeCl2

D．H2O (3)步骤③中氧化剂是____________，若反应中生成2 mol HBr，则消耗________mol SO2。

(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_________________________________________________。

解析

(1)读懂流程图，可以写出2Br＋Cl2===Br2＋2Cl，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO23具有还原性也能吸收Br2，＋－－－但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。(3)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应

中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，则消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>SO2。

答案

(1)2Br＋Cl2===Br2＋2Cl

SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (2)ABC

(3)Br2

1

(4)Cl2>Br2>SO2

规律总结

海水提溴四个过程

－－

变式训练1

溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L1。实验室模拟海水中溴的－提取。

实验方法：将适量新制氯水加入到20 mL富含溴离子的海水中(海水可以用0.1 mol·L－1的NaBr溶液代替)，把溴置换出来。氯水中的氯气作________________剂，涉及反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

得到的单质溴可以用有机溶剂在____________(仪器)中实现萃取富集，萃取试剂用____________、苯等，得到的有机层显__________色。

答案

氧化

Cl2＋2Br===2Cl＋Br2

分液漏斗

四氯化碳

橙红

解析

把溴离子转化为溴单质时，溴离子发生氧化反应，因此需要氧化剂，氯气可以将Br－－－氧化为Br2。根据萃取的原理，要从水溶液中萃取某种溶质，所选择的萃取剂一定要和水互不相溶。溴单质在有机溶剂中的颜色是橙色到橙红色。

二、海水中碘的提取

例2

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：

(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：

①________________，③________________，

反应②的离子方程式___________________________________________。

(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是__________________________________。

A．甲苯、酒精

C．汽油、乙酸

－B．四氯化碳、苯

D．汽油、甘油

(3)为使海藻中I转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是_______________________。

(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是______________________________ ________________________________________________________________________，

最后晶态碘在________中。

解析

(1)为了从悬浊液中分离I，应用过滤；从I2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。

(2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。

(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所需仪器必有普通漏斗。

答案

(1)过滤

萃取

2I＋Cl2===I2＋2Cl

(2)B (3)分液漏斗，普通漏斗

(4)①没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒

(5)萃取剂沸点较低，I2易升华

烧瓶

归纳总结

海带中碘元素的检验

(1)反应原理：2H＋2I＋H2O2===I2＋2H2O (2)实验步骤及证明方法

＋－－－－

变式训练2

海带中的碘元素主要以I的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘的实验方法：

①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。

②灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。

③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。

④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I＋H2O2＋2H===I2＋2H2O) (1)在实验过程中用到的玻璃仪器有____________________________________ ＋－－

________________________________________________________________________。

(2)能证明海带中含有碘的实验操作是________(填序号)，现象是________________。

答案

(1)烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯

(2)④

滴入淀粉溶液后变蓝

三、海水中镁的提取

例3

下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：

物质

熔点/℃

沸点/℃

氧化镁

2 852 3 600 氯化镁

714 1 412 请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是(

) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg 解析

解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。

答案

D 归纳总结

从海水中提取镁的方法

(1)工艺流程

(2)有关反应的化学方程式

①CaCO3CaO＋CO2↑；

②CaO＋H2O===Ca(OH)2；

③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2；

④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；

⑤MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O；

⑥MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

变式训练3

从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：

(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO24等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl2溶液；＋＋－C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是____________(填字母)。

(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为_________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？________________________________________________________________________。

(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_____________________________________。

答案

(1)B—C—D—A或C—B—D—A或B—D—C—A (2)CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2

(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)经济效益

(5)海边

解析

化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程，在此过程中，除运用到我们所学的化学知识外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。

(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2、Mg2、SO2不能带入新的杂质离子。4时，＋＋－所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2必须在CO2②CO2OH3之前加入；3、＋－－－必须在H之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分先后，A又必须放在B、C＋之后才能满足条件。

(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应为CaCO3→CaO→Ca(OH)2。

(3)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，可将Cl2通入石灰乳中制得。

(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济效益角度考虑是有利的。

(5)由此可见，应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。

[目标导航]

1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。2.通过简单实例，了解常见高分子材料的合成，能举例说明高分子材料在生产、生活、科技等领域中的应用及发展。3.认识化学对环境保护的意义。4.了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

一、煤、石油和天然气的综合利用

1．从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

(1)煤的组成和加工

①煤的组成

②煤的加工方法及产品

(2)天然气的组成和利用

(3)石油的组成和加工

提醒

煤的干馏、气化、液化，石油的裂化、裂解均是化学变化，而石油的分馏是物理变化。

2．以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，这三大合成材料，主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。

(2)合成高分子化合物的常见反应类型

①加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。如nCH2===CH2――→一定条件CH2—CH2

注意：a.单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH2===CH2。

b．链节：高分子化合物中的最小重复单元，如—CH2—CH2—。

c．聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。

②缩聚反应：由相对分子质量小的化合物通过缩合结合成相对分子质量很大的高分子化合物，同时有小分子(如H2O等)生成的反应。如：

议一议

1．判断正误，正确的打“√”错误的打“×”

(1)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源(

) (2)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏(

) (3)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一(

) (4)天然气的主要用途就是作燃料(

) (5)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴(

) 答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

2．高分子化合物聚乙烯(CH2—CH2)的单体和链节的组成和结构都相同吗？

答案

高分子化合物的单体是形成高分子化合物的小分子，链节是高分子中的重复的结构单元。聚乙烯的单体是乙烯(CH2===CH2)，链节是“—CH2—CH2—”，二者组成相同，结构不同。

二、环境保护与绿色化学

1．环境问题

主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。

2．“三废”污染

“三废”主要指废气、废液和废渣，大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产

生的废气及其携带的颗粒物；工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准；废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。

3．当今化学工作者面临的重要任务

(1)环境监测

(2)三废治理

(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺等。

其中对环境情况的监测，就是对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。

4．绿色化学

绿色化学的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。

“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。

议一议

加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想，且原子利用率是100%，正确吗？

答案

正确，加成反应和加聚反应只有目标产物，无副产物，故原子利用率是100%，符合绿色化学的思想。

一、煤、石油和天然气的综合利用

例1

下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(

) A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C．将煤变为煤饼作燃料

D．将石油裂解制得乙烯等化工原料

解析

煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用，而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率，不属于综合利用；石油裂解属于石油的综合利用。

答案

C 归纳总结

1．“三馏”比较

原理

干馏

隔绝空气加强热使物质分解

产物为混合物

蒸馏

根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离

产物为单一组分的纯净物

分馏

与蒸馏原理相同

产物为沸点不同的各组分组成的混合物

物理变化

产物

反应类型

化学变化

物理变化

2.化学中“两裂”的比较

名称

裂化

定义

在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃

在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃

目的

提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量

获得短链不饱和烃

裂解

3.化学“六气”的主要成分

高炉煤气

水煤气

天然气

液化石油气

C3H8、

C4H10

焦炉气

H2、CH4、

C2H4、CO 裂解气

主要

成分

H2、CO CO、CO2

CH4

C2H4、C3H6、

C4H8、CH4

变式训练1

下列说法中错误的是(

) A．石油是混合物，石油分馏得到的汽油也是混合物

B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．焦炭是煤干馏的一种重要产品

D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来

答案

D 解析

石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，但产量不高。通常采用裂化的方法，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃，提高汽油的产量。煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。

二、环境保护和绿色化学

例2

化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是(

) A．CO2属于大气污染物

B．酸雨是pH小于7的雨水

C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成

D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧

解析

常见的大气污染物有：颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物，A错误；酸雨是pH小于5.6的降雨，B错误；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不会引起酸雨，C错误；全球气温变暖的温室效应，城市中的热岛效应，还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等其产生都和二氧化碳的排放有关系，D正确。

答案

D 归纳总结

六大环境问题

环境问题

温室效应

酸雨

臭氧层破坏

主要污染物

CO2

SO2、NOx

氟氯代烷、NOx

碳氢化合物、NOx

废弃塑料制品

废水中含赤潮和水华

氮、磷元素的营养物质

主要危害

造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等

土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等

到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害

刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡

①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产

②混入生活垃圾中难处理、难回收

③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡

使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化

光化学烟雾

白色污染

变式训练2

在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是(

) ①置换反应

②化合反应

③分解反应

④取代反应

⑤加成反应

⑥加聚反应

⑦酯化反应

A．②⑤⑥

B．②④⑤

C．只有⑥

D．只有⑥⑦

答案

A 解析

据四种基本反应类型的定义即判断出只有化合反应产物唯一。在有机反应类型中，取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一，而加成产物、加聚产物唯一，反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，即原子利用率为100%。