归纳与整理教案设计（一等奖）

第四章 化学与自然资源的开发利用 归纳与整理

教学设计

【引课】化学研究和应用在自然资源的合理开发和综合利用中发挥着重要的作用。这节课我们就来复习一下第四章化学与自然资源的开发利用的相关内容。下面请大家回忆一下本章的主要内容。

【回答】同学补充

金属矿物的开发利用；海水的开发利用；煤、石油、天然气的综合利用；环境保护与绿色化学…

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的开发和利用

【讲授】除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。我们利用金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法。请大家回忆金属活动性顺序表。

【回答】K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

金属活动性由强逐渐减弱

【讲授】对一些不活泼金属，可以直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来。例如：

2HgO

=== 2Hg + O2↑

2Ag2O

=== 4Ag + O2↑

对于一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用电解法冶炼。例如：金属钠、镁、铝的冶炼。

相关的反应方程式书写。

【练习】化学方程式的书写

电解

MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2

↑

电解

2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑

电解

2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2

↑

【讲授】大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等，如在初中学过的用碳还原氧化铜、铁的冶炼等。同时，一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。就是铝热反应: 高温

Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3

铝热反应的应用：冶炼金属、焊接钢轨

【练习】

二、海水资源的开发利用

【讲授】1.海水水资源的利用 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

2.海水化学资源的开发利用 （1）海带中碘元素的检验

【复习提问】海带中碘元素存在的检验实验操作，涉及的离子方程式：

2I-+H2O2+2H+ = I2+2H2O+SO42 -

现象：溶液变蓝

【讲授】（2）海水提溴（空气吹出法）

有关的离子方程式：2Br- + Cl2= Br2+2Cl- 2H2O + Br2+SO2= SO42-+4H++2Br- 2Br- + Cl2= Br2+2Cl-

（3）海水提镁

有关反应的离子方程式：

【练习】

2 资源综合利用

环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤、石油和天然气中获得基本化工原料

【讲授】（1）煤的组成及其综合利用

①煤的组成

由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量H 、N、S、O等元素。

②煤的干馏（化学变化）

煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。

煤干馏的主要产品：出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、

焦炭

③煤的气化（化学变化）

煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等（CO、H2）。 ④煤的液化（化学变化）

a.直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

b.间接液化：

先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

（2）天然气的组成及其综合利用

天然气是一种清洁的化石燃料。作为化工原料它主要用于合成氨和生产甲醇等。

（3）石油的组成及其综合利用

①石油的组成：

石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。

②石油的综合利用：

a.分馏：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程

b.催化裂化：将含碳原子数较多的烃分裂为含碳原子数较少的烃的过程。

C.裂解：裂解就是深度裂化

d.催化重整：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃的过程。目的：获得苯、甲苯等产品

2 、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

【讲授】（1）三大合成材料

塑料、合成橡胶和合成纤维

（2）生产合成材料

①加聚反应

n CH2=CH2 [CH2—CH2] n

加热、加压

催化剂

②缩聚反应

【练习】聚酯纤维（涤纶）的合成：

对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应方程式的书写。

二、环境保护和绿色化学

【讲授】1.环境污染的热点问题

2.绿色化学的核心：

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。

3.原子经济：

按照绿色化学的原则，最理想的“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%。

【课堂小结】

【随堂练习】