归纳与整理教学设计

第四章

化学与自然资源的开发利用复习教学设计

投影：第四章内容结构

一、金属矿物的开发利用

—1、金属冶炼的原理是什么？金属冶炼原理：Mn++ne→M 2、金属活动顺序与金属冶炼方法的关系是什么？元素在自然界的存在形态→冶炼方法

金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强

K Ca Na Mg Al

Zn Fe Sn Pb(H) Cu

Hg Ag

PtAu 电解法

热还原法

热分解法

物理富集法

想一想：(1)为什么要用熔融电解？

(2)为什么用电解无水氯化镁方法制金属镁？为什么不用电解氧化镁方法制金属镁？

氧化镁的熔点比氯化镁高而不用电解氧化镁方法制镁。(MgCO3、Mg(OH)2) (3)冶炼铝时加入冰晶石有什么作用？与氧化铝形成共熔体，降低了氧化铝的熔点。

(4)为什么不用电解氯化铝方法制金属铝？一是铝土矿中的主要成分是氧化铝；二是氯化铝不是离子化合物，还没有熔化就已升华。

(5)热还原法冶炼金属中常用哪些物质作还原剂？焦炭、CO、H2、Al (6)用热还原法冶炼金属中，这些还原剂各有什么适用范围？

用焦炭或CO冶炼金属，成本较低，但金属中也会含有少量的碳。氢气冶炼纯度高的某些稀有金属。Al冶炼难熔的金属。

(7)什么铝热反应？铝和某些金属氧化物反应得到金属单质的反应。

练习：写出铝、铁冶炼中发生反应的主要化学方程式，为什么铝、铁的冶炼方法不同？

二、海水资源的开发利用

1．如何从海水中提取溴？

Cl2+2NaBr=2NaC1+Br2

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

2HBr+Cl2=2HCl+ Br2 2．如何从海水中提取镁？

(1)海水提镁要用到贝壳，贝壳的作用是什么? CaCO3

煅烧

CaO+CO2↑

CaO+H2O=Ca(OH)2

—(2)将石灰乳跟海水反应：Mg2++2OH=Mg(OH)2↓，沉淀洗涤过滤得Mg(OH)2。

MgO+HO (3)若将Mg(OH)2煅烧可制得MgO：Mg(OH)2

煅烧

2若将Mg(OH)2跟盐酸反应可制得MgCl2：Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O，结晶、过滤、烘干，电解熔融氯化镁得金属镁。

3．如何证明海带中含有碘元素？

—海带中的碘元素主要以I形式存在，提取时用适当氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘元素，实验方法是：(1)剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；(3)将海带灰转移到小烧杯中，加蒸馏水煮沸、搅拌、过滤；(4)在滤液中滴加H2O2和稀H2SO4，然后加入几滴淀粉溶液。

能证明海带中含有碘的实验操作是(4)(填序号)，现象是滴入淀粉溶液后溶液变蓝。能否——换成其他氧化剂氧化(4)的滤液，试写出反应的离子方程式2I+Cl2=I2+2Cl

三、煤、石油和天然气的综合利用

从石油和天然气中可以获得基本化工原料、生成合成材料和燃料。

1．如何节约能源？

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燃料充分燃烧：(1)空气充足，(2)燃料与空气要有足够大的接触面，(3)煤的气化和液化是高效和清洁地利用煤的重要途径。

煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃气体的过程。主要反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

问题：煤与炭有何关系？

学生：1、木炭、焦炭等是碳的不纯单质，而煤是有机物和无机物组成的复杂混合物。

2、煤除了主要含碳外还含有少量的S、P、N、H、O等元素以及无机矿物质(主要有硅、铝、钙、铁等元素) 四、环境保护与绿色化学

环境与人类息息相关，合理开发和综合利用资源，减少污染，回收再利用是非常重要的。

1．什么是工业三废？

工业三废(废水、废气、废渣)的排放，汽车与其他交通运输工具的排气，农业废水和农药的污染，以及世界人口的剧烈膨胀，生活垃圾的剧增，都对地球环境造成了污染和破坏。

污染源

煤、石油的燃烧

石油、天熊气燃烧

合氟氯烃冰箱、空调的使用

化工厂

污染物

硫的化合物、氮的化合物

碳的氧化物

氟氯烃

工业废气

结果

酸雨

温室效应

臭氧层被破坏

急、慢性病

2．酸雨是怎样形成的？

投影：酸雨对环境的危害

酸雨的形成是复杂的大气化学和大气物理过程，主要是由废气中的SOX和NOX造成的．汽油和柴油都含硫化物，燃烧时排放出SO2，金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸，其化学反应过程可表示为：

气相反应：2SO2+O2=2SO3，SO3+H2O=H2SO4

液相反应：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4

大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂，O3还是氧化剂。

燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2，NO2遇水则生成硝酸，其反应过程可表示为：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO 例

据悉，某市将建造大型的火力发电站(主要以煤为燃料)，为了防止或减轻这种污染，一个可行的方法就是在煤中加入石灰石。请写出相关反应的化学方程式：

S+O2SO2，CaCO3

CaO+CO2↑，CaO+SO2CaSO3，2CaSO3+O22CaSO4

煅烧

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