归纳与整理优秀获奖教案

化学与自然资源的开发利用归纳总结

元氏一中 靳会霞

三维目标

知识与技能

1．使学生了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联系。

2．开发利用金属矿物和海水资源，常识性介绍金属的回收和利用，了解化学与资源综合利用。

3．培养学生的环境意识和资源观念。

过程与方法

1．自主学习，自主归纳冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关知识。开发利用金属矿物和海水资源，了解化学与资源综合利用。加强环保意识。

2．通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。

3．探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。

情感、态度与价值观

1．通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。通过介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识和环保理念。

2．树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。通过搜集资料，培养学生搜集信息能力和自学能力。

要点提示

教学重点：归纳能力、比较能力的培养。

教学难点：培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。

教学过程

一、金属矿物

1. 金属矿物的矿物利用

金属在自然界中的存在

金、铂等极少数金属以游离态形式存在于自然界中，而绝大多数金属元素以化合态形式存在。在这些金属化合物中，金属元素都呈正价。

2. 金属冶炼的实质

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。M+ne=====

M 3. 金属冶炼的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法。金属活动顺序如下

KCaNa Mg Al

Zn

Fe

Cr

Ni

SnPb

(H)

Cu

Hg Ag

Pt

Au

电解法

热还原法

热分解法

物理提取法

1 n+—

（1）热分解法

△

△

2HgO2Hg + O

2↑ ，2Ag2O 4Ag + O2↑

（2）热还原法

①焦炭还原法：用碳还原ZnO、CuO，方程式为

2ZnO + C

△

2Zn + CO

2↑ 2CuO + C

△

2Cu + CO2↑

②一氧化碳还原法，如用CO还原Fe2O3、CuO，方程式为：

Fe

△

△

2O3 + 3CO 3CO

2 + 2Fe CO + CuO

Cu + CO

2↑

③氢气还原法，如用H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式为: 3H

△

△

2 + WO3

W + 3H2O 4H2 + Fe3O4

3Fe + 4H2O ④活泼金属还原法，如用铝还原Cr2O3、V2O5，这类反应又称铝热反应，方程式为：

2Al + Cr

2O高温3 Al

高温

2O3 + 2Cr 10 Al +3V2O5 6V + 5Al

2O3 （3）电解法冶炼金属

如Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，方程式依次为：

2Al

电解

2O34Al + 3O

↑ MgCl

电解

2Mg + Cl

电解

2

2↑ 2NaCl 2Na + Cl

2↑

4.有效利用金属资源的途径

①提高金属矿物的利用率；

②减少金属的使用量；

③加强金属资源的回收和利用；

④使用其他材料代替金属材料。

二、海水资源的开发利用

海水资源的利用主要包括海水水资源的利用和海水的化学资源的利用。

1. 海水水资源的开发利用

海水淡化的主要方法有: 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) 氯碱工业

2NaCl+2H

电解

2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑，以及由此衍生出来的其他产品。

2

(2) 海水提溴

①在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子生成单质溴。原理为：

Cl2 + 2Br===== Br2 + 2Cl②工艺流程：

——

③基本操作

Ⅰ. 浓缩:海水晒盐和海水淡化过程中副产物Br得到浓缩；

Ⅱ. 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br氧化成Br2，反应离子方程式为

Cl2 + 2Br===== Br2 + 2Cl——

——Ⅲ. 富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应方程式为：Br2 + SO2 + 2H2O ===== 2 HBr+ H2SO4

Ⅳ. 提取：再用Cl2氧化HBr得到产品溴。

(3) 海带提碘

①反应原理：Cl2氧化I的离子方程式为：H2O2+ 2I +2H=====

I2 + 2H2O

②工艺流程：

——+

三、煤的干馏及石油的炼制苯和芳香烃

1. 煤的干馏

(1) 原理:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏过程是一个复杂的物理化学变化过程。

(2) 煤的干馏产物(重点掌握焦炉气成分) 2.煤的气化

C将煤转化为可燃性气体的过程。主要反应是煤与水蒸气反应生成水煤气等。

催化C(s) + H2O(g) CO(g) +H2(g) 3. 煤的液化

直接液化：使煤直接与氢气反应生成液体燃料；

间接液化：先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇。

催化剂

高温

C(s) + H2O(g) CO(g) +H2(g) CO(g) +2H2(g) CH3OH(l)

3

4. 石油的炼制

(1)主要成分

a.元素：C、H(质量分数之和达97％~ 98％)、N、P、S、O等。

b.物质：烷烃、环烷烃、芳香烃等。

(2)石油化工

①常压分馏(所的产物均为混合物)

液化石油气（C4以下）汽油(C5 - C11) 煤油（C11 - C16）柴油（C15 - C18）

重油(C20以上)：需减压分馏，可得柴油、石蜡油、润滑油

和沥青等。

(3)裂化

目的：为了提高轻质液体燃料的产量和质量。

类型：热裂化和催化裂化。

实例：C16H34 C8H18 + C8H16 (4)裂解：深度裂化

十六烷

△

辛烷

辛稀催化剂

目的：获得气态短链不饱和烃做化工原料。

主要产品：乙烯、丙烯、丁烯等小分子烃；

副产品：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等

三大合成材料：塑料、橡胶以及合成纤维

四、环境保护与绿色化学

1. 环境问题

环境问题主要是指由于人类不合理地开发利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农生产中和人类生活中所造的环境污染。

①“三废”的污染是指

(1)

大气污染

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。

(2) 水污染工业废水，生活污水，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源造成污染。

(3) 固体废弃物污染如白色污染

2. 绿色化学

(1) 原子经济

4

原子经济要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100％，也就是说在化学反应中不产生任何废物。如化合、加成、加聚等反应就可达到。

(2) 绿色化学

绿色化学的核心就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。

五、练习

考点

一 金属矿物的开发利用

【例题】下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是(

) 冶炼原理

CaO+H2 Ca+H2O

2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑

Cu2S+O2 2Cu+SO2

CuSO4+2Na====Cu+Na2SO4

方法

热还原法

电解法

热分解法

湿法炼铜

原子利用率=期望产物的总质量100%生成物的总质量

A

B

C

D

考点

二 海水资源的综合利用

【例题】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.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以 得到钾单质

B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2

D.海水 Mg(OH)2 Mg 考点

三 化石燃料的综合利用和环境保护

1、下列说法中不正确的是(

)

A.天然气属于化石燃料

B.煤是由焦炭、煤焦油、粗苯等成分组成的有机物和无机物的混合物

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

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