归纳与整理教学设计方案

第四章

化学与可持续发展复习课学案

【复习目标】

1.进一步了解煤、石油炼制的基本原理及化石燃料综合利用的意义。

2.巩固高分子材料的相关知识，能从化学视角分析高分子材料可能带来的环境问题。

3.进一步认识化学与环境保护的关系，增加绿色化学的有关知识。

【知识网络】

【目标一】金属的冶炼

1．金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以

形式存在。在金属化合物中，金属元素都显

2．金属冶炼的含义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M（化合态）

M（游离态）。

3．金属冶炼的一般步骤：

⑴ ：提高矿石中有用成分的含量。

⑵ ：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中

1

+n得电子、被还原

0

还原出来，得到金属单质（粗）。

⑶ ：采用一定的方法，提炼纯金属。

4．冶炼原理

金属冶炼的实质是根据

反应，使金属矿物中的金属阳离子

电子生成金属单质的过程：Mn+ + ne===M －

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

还原剂或特殊措施

K、Ca、Na、

Mg、Al Zn、Fe、Sn、

Pb、(H)、Cu

Hg、Ag Pt、Au

5．金属冶炼的重要反应——铝热反应

概念

原理

铝热剂

反应特点

与Al2O3分离

应用

实验现象

温度下发生剧烈的反应。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中

实验结论

在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热

冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等

镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高

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

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

铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物

在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易

【目标二】海水水资源的利用

1．海水的淡化

⑴

海水淡化的主要方法：

、

、离子交换法等。

⑵

海水的蒸馏：

2

2．海水制盐

⑴

方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。

⑵

食盐的用途：

【导练】

请写出上图中a、b反应的化学方程式：

， 3．海带中提碘

实验目的

实验原理

实验步骤

⑴取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的

附着物（不要用水冲洗），把海带剪碎后，

用适量酒精浸湿，放入坩埚中

⑵点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加

热，使海带冷却至室温

⑶将海带灰转移到小烧杯中，加入约10 mL 蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min，过滤

⑷在滤液中滴入几滴3mol/L的稀硫酸再加入

约1 mL 3%的H2O2，观察现象

⑸再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液，再观察现象

实验结论

【导思】

⑴

海带为什么不能用水冲洗？ ⑵

海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？ ⑶

实验中用H2O2氧化I有何优点？ 4．海水提溴

⑴

提取过程：

3

—在海带中提取碘元素

2H+ + 2I

+ H2O2===I2 + 2H2O

－仪器、药品

实验现象

实

验

过

程

在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子使之成为单质溴，继而通入

，

将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成

，达到富集的目的。然后，再用

将其氧化得到产品溴。

⑵

提取流程：

⑶

主要的化学原理，所有的反应化学方程式为：

【目标三】煤、石油和天然气的综合利用

1．煤的综合利用

⑴

煤的组成

⑵

煤的综合利用

2．天然气的综合利用

⑴

天然气主要成分是

，是一种较清洁的化石燃料，也是一种重要的化工原料。

催化剂⑵

天然气与水蒸气反应制取H2的原理：CH4 + H2O(g)――→CO + 3H2

高温4

⑶

用途：

①

用作燃料

②

作为化工原料，它主要用于合成氨，生产甲醇等

3．石油的综合利用

石油的组成：

石油是由多种 组成的混合物。

4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

⑴

三大合成材料：

、

和

⑵

实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为：

⑶

四个概念

【概念比较】

1．化学“三馏”

名称

定义

把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作

对多组分混合物在控温下先后、适用范围

被蒸馏混合物中至少含有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯

多组分沸点不同的混合物在一个物理变化

物理变化

变化类型

蒸馏

分馏

5

连续进行的两次或多次蒸馏

干馏

把固态混合物隔绝空气加强热使它分解的过程

完整操作中分离出多种馏分

煤、木材等

化学变化

2．化学“两裂”

名称

裂化

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裂解

链的气态烃和少量液态烃

【规律方法】

⑴

煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化；石油的分馏属于物理变化。

⑵

煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油分馏的目的是为了得到汽油、煤油、柴油等轻质油；石油裂化的目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量和质量；石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短链不饱和烃。

获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯等

的产量

定义

在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的目的

提高轻质油的产量，特别是提高汽油【目标四】环境保护与绿色化学

⑴

⑵

环境污染

环境问题

温室效应

酸雨

臭氧层

破坏

氟氯代烷、NOx

主要污染物

CO2

SO2、NOx

主要危害

造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小

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

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光化学

烟雾

碳氢化合物、NOx

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

白色污染

废弃塑料制品

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

赤潮和

水华

废水中含N、P 的营养物质

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

特别提醒：⑴

空气质量日报报导的空气污染物主要有CO、SO2、NOx及可吸入性颗粒物。

⑵

酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与NOx有关。

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