归纳与整理教学内容概述

必修二：第四章 化学与自然资源的开发利用

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

第1课时 金属矿物的开发利用

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本88～89页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

【本节目标定位】 1．掌握金属冶炼的一般原理及一般金属的冶炼方法；铝热反应概念及原理。

2．了解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。

3．激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

1．金属在自然界中的存在形式：（1）金、铂等极少数金属以

形式存在。

（2）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．金属的冶炼方法

（写出他们的化学方程）

（1）热分解法：适用于

金属的冶炼

①加热分解HgO：

；

②加热分解Ag2O：

。

（2）电解法：适用于

金属的冶炼

①冶炼金属钠：

；

②冶炼金属镁：

；

③冶炼金属铝：

。

（3）高温还原法：适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有

等。

①高炉炼铁：

；②铝热反应炼铁：

；

③用氢气还原氧化铜：

。

（4）其他方法①湿法炼铜：

；②火法炼铜：

。

3．有效利用金属资源的途径

（1）提高金属矿物的

；

（2）减少金属的

；

（3）加强金属资源的

；（4）使用

代替金属材料。

[合作探究案] 【交流展示

重点难点突破】——知识问题化

【交流展示一】为什么不同的金属冶炼方法不同？

2

【交流展示二】金属活动顺序与金属冶炼有什么联系呢？完成下表：

金属的活动顺序：

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

电解法

→

→

热还原法

热分解法

无需冶炼

【交流展示三】为什么人类使用铁器比使用铜器晚？

【交流展示四】实验探究：课本P89实验4-1 实验现象： 铝热反应：铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高温条件下发生的反应。

写出Al与Fe3O4反应的化学方程式：

思考：（1）如何引发铝热反应？ （2）为什么得到铁水？

（3）实验中镁条和氯酸钾的作用是什么？ 【当堂检测】

1．工业上冶炼难熔金属钒、铬、锰时常用的还原剂是（

）

A．CO

B．H2

C．Al

D．Fe 2．铝能用于冶炼金属（如Fe、V、Mn等），这是因为铝具有（

）

A．两性

B．导电性好

C．熔点低

D．还原性强，在冶炼反应中放出大量热

3. 用H2还原某二价金属的氧化物成单质，每1 g H2可还原36 g氧化物，则此金属可能是下列的（

）

A．Zn

B．Pb

C．Fe

D．Cu 4. 电解熔融的氧化铝时，当电路中通过10mol电子时，理论上析出铝的质量是（

）

A．90g

B．180g

C．270g

D．540g 5. 高炉炼铁的反应是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑，当有560g铁生成时，电子转移了（

）

A．90 mol

B．60 mol

C．30 mol

D．20 mol 6. 用足量的CO还原32.0 g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是（

）

A．FeO

B．Fe2O

C．CuO

D．Cu2O 7.

将氢气通过10gCuO粉末加热片刻，冷却后剩余固体的质量为8．4g，那么下列计算正确的是（ ）

A．有1．6gH2O生成 B．有8．4gCu生成

C．有80％的CuO被还原 D．实验过程中所消耗的氢气为0．2g 8.

用H2还原m g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后称知残留固体质量为n g，共用去W g H2，被还原的CuO的质量为

A．40W g B．80mg C．5(m—n)g D．m g 64

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

第二课时

海水资源的开发利用

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本90～92页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

【本节目标定位】

1、了解海水资源的特点、海水水资源的利用、海水化学资源的开发利用。

2、掌握海水的蒸馏，海水制盐，海水提镁、提溴、提碘。

3、激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

二、海水资源的开发利用

1.

海水水资源的利用

（1）海水水资源：海洋约占地球表面积的

%，海水占地球总水量的

％。

（2）海水水资源的利用

①海水的淡化：a．海水淡化的主要方法：

、

、

。

b．海水的蒸馏

②直接利用海水进行

2．海水化学资源的开发利用

（1）海水化学资源：

等13种元素超过海水所含元素总量的99％，其他为微量元素。

（2）海水化学资源的开发利用

①海水制盐：得到的氯化钠除食用外，还可用于生产

、

、

以及

、

、

等化工产品。

②海水制取镁、钾、溴及其化工产品。

3．其他物质和能量

（1）从海水中提取核能开发的重要原料为

（2）潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。

[合作探究案] 【交流展示一】下面流程图为海带中碘元素检验的实验步骤，据此思考回答问题。

（1）海带灼烧前，为什么不用水冲洗海带表面的附着物，而是用刷子刷?

4

（2）写出加入稀H2SO4酸化的H2O2时发生的离子反应方程式。

（3）思考：能够氧化I-

的氧化剂很多，例如氯气、液溴、高锰酸钾等。用H2O2氧化I-

有什么好处？

（4）根据什么现象证明海带中有碘元素。

【交流展示二】海水提溴（参考书本P91《资料卡片》）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，反应的离子方程式为：

【交流展示三】粗盐提纯：

请思考由粗盐制精盐的实验方法（提示：要除去的离子有：Mg2+ 、SO42-

、Ca2+ ）

涉及加入的试剂及顺序：__________________________________________________________ 涉及到的离子方程式：

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

【交流展示四】从海水中提取镁的流程图如下，结合该流程图完成下列问题：

写出上述带序号反应的化学方程式

【当堂检测】

1. 下列说法正确的是(

) A．将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一

B．海水晒盐的过程发生复分解反应

C．海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应

D．从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一

2. 海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤：①在滤液中通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是(

) A．①②③④⑤

B．②⑤①③④

C．①③⑤②④

D．②①③⑤④

3. 工业上从海水中提取溴的方法如下：

①将蒸馏（制淡水）后浓缩的海水用硫酸进行酸化；

②向酸化的海水中通入足量氯气，使溴离子转化为溴单质；

③向上述溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸；④向吸收塔内通入适量的氯气；⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。

请完成下列问题：（1）在实验室中蒸馏海水制淡水时，常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、牛角管、冷凝管、石棉网及必要的夹持仪器，还需要的玻璃仪器有

；蒸馏时碎瓷片的

作用是___________________。

（2）步骤③的目的是使溴单质富集，试写出溴单质与二氧化硫水溶液反应的离子方程式

。反应中______________（写化学式）是氧化剂。1mol氧化剂在反应中得到

mol电子。

反思：

第二节 资源综合利用

环境保护

第一课时

煤、石油、天然气的综合利用

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本95～99页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

【本节目标定位】

1、记住煤、石油和天然气的组成及其综合应用方法。

2、激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

1．煤的综合利用

（1）煤的组成：煤是由

和少量

组成的复杂混合物，主要含

，还含有少量

等元素。

（2）煤的综合利用

煤的干馏：①定义：将煤

的过程，工业上也叫

②主要产品：出炉煤气、包括 、粗氨水、 、 、焦炭

煤的气化：①定义：将煤转化为 的过程。

②主要反应的化学方程式： 煤的液化：①直接液化： ②间接液化：

2．天然气的综合利用

（1）组成：天然气的主要成分是

。

（2）综合应用：①天然气是一种清洁的化工燃料。

②作为一种化工原料，主要用于

合成

和

生产

等。

3．石油的综合利用：（1）石油的组成：石油是由多种

组成的混合物。

（2）石油的综合利用

石油分馏：利用

进行分离的过程。

石油裂化：在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程叫石油的裂化。

石油裂解：是比裂化更高的温度，使石油馏分产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程，是一种深度裂化。

催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过

的重新调整，使

转化为

6

4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

（1）三大合成材料：

、

、

。

（2）加聚反应概念：

实例：制取聚乙烯：

丙烯合成聚丙烯__ __________________

缩聚反应概念：

实例：对苯二甲酸和乙二醇反应：

（3）三个概念

单体——聚合成高分子化合物的

，聚乙烯的单体为

链节——高分子化合物中的

，聚乙烯的链节为

聚合度——高分子化合物中所含

，聚乙烯的聚合度为

[合作探究案]

【交流展示一】煤的干馏、石油的分馏、裂化、裂解属于物理变化还是化学变化？分馏与蒸馏有何区别？

【交流展示二】下图是实验室干馏煤的装置图，请回答下列问题：

（1）指出图中各仪器的名称：a

；b

；c

；d

。

（2）装置c的作用是

；d中液体有

和

，其中的无机物里溶有

，可用

检验出来；有机物可以通过

的方法使其中的重要成分分离出来。

（3）e处点燃的气体是

，火焰的颜色是

色。

【当堂检测】

1．有关煤的说法正确的是

(

)

A．煤中含有单质碳、苯、二甲苯、焦炉气

B．煤的干馏是物理变化

C．煤由复杂的有机物和无机物组成、煤的于馏是化学变化

D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素

2. 某混合气体通过溴水（使其褪色），再通过灼热的氧化铜（使其黑色变红色），再通过无水硫酸铜白色粉末（使其变蓝色），再通过澄清石灰水（石灰水由清变浑再变清），最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，这混合气体是

（

）。

A水煤气

B焦炉煤气

C石油液化气

D高炉煤气

3. 聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是

(

) CF2—

A．CF2—CF2

B．一CF2一CF2一

C．CF2CF2

D．一CF24. 下列变化属于化学反应，且产物中有气体、液体、固体的是

(

)

A．石油分馏

B．石油裂解

C．煤的干馏

D．煤的气化

5. 怎样鉴别苯、甲苯、裂化汽油3瓶无色有机物? 用化学方法证明裂化汽油中含有甲苯和二甲苯等苯的同系物并写出简要的实验步骤。

（已知甲苯和二甲苯能使高锰酸钾褪色）

第二节 资源综合利用

环境保护

第二课时

环境保护和绿色化学

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本100～102页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

【本节目标定位】

1、了解环境污染的主要方面，污染的危害和防治的必要性。

2、记住绿色化学的概念和会计算原子利用率。

3、激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

二、环境保护和绿色化学

1．环境保护

（1）环境问题的含义：指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的

，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

（2）当今化学工作者面临的重要任务：环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。

①废气：大气污染物主要来自

和

②废水：含有复杂的成分，任意排放会导致

的污染。

④废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有

和

两个重要目的。

2．绿色化学

（1）核心：

（2）原子经济的含义：原子经济要求反应物中的原子全部转化为

，这时原子利用率达到100％。

（3）原子利用率=

[合作探究案]

【交流展示一】硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。

8

【交流展示二】处理污染物符合绿色化学的概念吗?为什么?

【当堂检测】

1.以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是

(

)

A．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料

B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷

C．用苯和液溴为原料制取溴苯

D．用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳

2．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施：

①少用煤作燃料

②把工厂烟囱造高

③燃料脱硫

④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等

⑤开发新能源

(

)

A．①②③④

B．②③④⑤

C．①②③⑤

D．①③④⑤

3. 汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气。产生氮的氧化物的主要原因是

(

)

A．燃烧含氮的化合物燃料引起的

B．燃烧含铅汽油引起的

C．是由燃烧不充分引起的

D．是在汽缸中N2被氧化生成的

4. 为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，这种方法称作“钙基固硫”．采用这种方法“固硫”的反应为（

）

A.2CaO+2S===2CaS+O2

B.S+O2===SO2

C.CaO+SO2===CaSO3

D.2CaSO3+O2===2CaSO4

5．下列符合化学实验“绿色化”的有

(

) ①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水

②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝

③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放

A．①②

B．①③

C．②③

D．①②③

6. “飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于107m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气中S02、O2接触时，SO2部分转化为S03，使空气酸度增加，形成酸雨。飘尘所起的主要作用是

(

)

A.氧化剂

B．还原剂

C．吸附剂

D．催化剂

7. 以铜、硝酸、硝酸银、水、空气为原料，可用多种方法制取硝酸铜。

（1）试用化学方程式表示制取硝酸铜的四种方法：

①

② ③ ④

（2）从“绿色化学”角度（环境保护和经济效应）考虑，大量制取硝酸铜最宜采用以上哪种方法?并说明原因

。

8. 为了保护环境，变害有利，工业上常用纯碱吸收有害气体SO2，同时得到亚硫酸氢钠，该反应的离子方程式是

。从这一反应可见H2SO3的酸性比H2CO3的酸性

。亚硫酸氢钠常用于除去漂白织物后剩余的游离氯。该反应的离子方程式为

9. 汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车

的排气管上装一个“催化剂转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

（1）写出CO与NO反应的化学方程式

（2）“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是

。

（3）控制城市污染源的方法可以有

。

a．开发氢能源

b．使用电动车

c．植树造林

d．戴上呼吸面具

反思：

第四章《化学与自然资源的开发利用》单元评估A卷

第I卷（选择题，共54分）每小题3分，共54分．每题有1个正确选项。

1．下列关于金属元素特征的叙述正确的是

①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性

②金属元素在化合物中一般显正价

③金属性越强的元素相应的离子氧化性一般越弱

④金属元素只有金属性，没有非金属性

⑤价电子越多的金属原子，金属性越强

⑥离子化合物一定含金属元素

A．①③⑤

B．②③

C．①⑤⑥

D．全部

2．下列说法不正确的是

A．天然气是气体，它属于化石燃料

B．反应物的总能量就是反应物的总热量

C．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO，SO2等有害气体

D．煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率

3．下列说法中错误的是

A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

c．煤是由有机物和无机物组成的复杂的?昆合物

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

4．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是

A．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备C12

B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能

5．从海水中提取镁时，用不到的化学反应是

A．MgCl2+Ca(OH)2CaCl2+Mg(OH)2↓

B．Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O

C．Mg(OH)2+H2SO4

MgSO4+2H2O

D．MgCl2

Mg+C12↑

6．工业上制取金属镁的方法是

A．电解熔融的氯化镁

B．用焦炭在高下还原MgO

C．电解氯化镁溶液

D．用焦炭在高温下还原菱镁矿（MgCO3）

7．“不粘锅”是在内壁涂了一层聚四氟乙烯的金属锅。以下对聚四氟乙烯的叙述正确的是

A．它的单体不含CC双键

B．它在没有水时容易燃烧

C．它不容易燃烧

D．聚四氟乙烯具有烯烃的性质

8．水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法错误的是

A．蒸馏法是海水淡化的方法之一

B．淡水的密度小于海水的密度

10

c．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少

D．O℃以上，温度越高，水的密度越小

9．发展绿色食品，避免“白色污染”，增强环保意识，是保护环境、提高人类生存质量的重要措施，绿色食品和“白色污染”是指

A．绿颜色的食品和白色建筑材料

B．有叶绿素的食品和水泥厂排放的白色粉尘

C．安全、无公害的营养食品和聚乙烯等白色塑料垃圾

D．经济附加值高的营养食品和冶炼厂的白色烟尘

10．在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是

A．液化气

B．煤油

C．煤饼

D．木柴