化学与自然资源的开发利用学案 2Word格式文档下载.docx
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在高温下发生反应，放出大量的热，其混合物称为铝热剂；
反应称为铝热反应。
（2）铝热反应的特点：
在高温下引燃后剧烈反应，放出大量的热，产生高温，使被还原出来的金属熔化，与熔渣分离。
体现铝的还原性、氧化铝高熔点的性质。
（3）铝热反应的应用：
①焊接钢轨；
②冶炼高熔点金属：
V、Cr、Mn等。
③电解法：
活泼金属（活动顺序中：
K---Al）较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：
2NaCl（熔融）
MgCl2（熔融）
2Al2O3（熔融）
④其他方法：
火法炼铜Cu2S+O2
2Cu+SO2
湿法炼铜Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
【总结】金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择
KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg
（2）金属提炼一般步骤：
①；
②；
③。
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，节约矿产资源、保护矿产资源。
【课堂练习】
（）1、冶炼金属一般有下列四种方法：
①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有（Ⅰ）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜，现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石（KCl•MgCl2•6H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是
A．（Ⅰ）用①B．（Ⅱ）用② C．（Ⅲ）用③ D．（Ⅳ）用④
2、工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3）生产铝的过程，可用简单示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）
请写出①～④反应的方程式。
①；
②；
③；
④。
【新知巩固】
（）1.关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是
A、金属元素仅存在于矿物中B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含
C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在
D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素
（）2.下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是
A、2Na+MgCl2==2NaCl+MgB、MgCl2（熔化）
MgO+Cl2
C、2MgO
2Mg+O2D、MgO+C
MgO+C
（）3．下列金属①铁、②镁、③锰、④矾、⑤铬。
可用铝热法制备的有
A.①②④B.①②③⑤C.①③④⑤D.①②③④⑤
（）4．在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是
A．Na、Ba、Mg、A1B．Zn、Fe、Cu、Ag
C．Na、K、Zn、FeD．Mg、Al、Zn、Fe
（）5．铝能用于冶炼难熔的金属（如Fe、Mn等），这是因为铝具有一下性质中的
A.两性B.导电性好C熔点低D．还原性及冶炼反应中放出大量的热
（）6．下列化工生产原理错误的是
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电冶铝时，原料是氯化铝④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A.②③B.①③C.①②③D.②③④
（）7．二战期间，丹麦科学家玻尔被迫离开被德军占领的祖国时，为了表明一定要返回祖国的决心，就把自己获得的金质诺贝尔奖章放在盛有王水的玻璃瓶中留了下来；
反应的化学方程式为：
Au＋HNO3＋3HCl＝AuCl3＋NO↑＋2H2O；
战后，玻尔从溶液中提取金，又重新铸成了奖章。
下列方法中，你认为不能从溶有黄金的王水中提取出金的是（
）
A.用铁置换
B.电解其水溶液
C.先蒸发水分后灼烧固体
D.过滤
（）8．H2作还原剂和金属作还原剂相比，所得金属的纯度的说法正确的是
A．用H2的高B．用金属的高C．二者相同D．无法比较
（）9．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是200来年的事。
下列跟这个先后顺序有关的是①地壳中的金属元素的含量，②金属活动性顺序，③金属的导电性，④金属冶炼的难易程度，⑤金属的延展性
A．①③B．②⑤C．③⑤D．②④
（）10．单质A能从盐溶液中置换出单质B，则下列说法中，不正确的是
A.当A、B都是金属时，A一定比B活动性强
B.当A、B都是非金属时，A一定比B活动性强
C.当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属
D.当A是非金属时，B可能是金属，也可能是非金属
11．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（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循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：
。
（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是
。
（3）控制城市空气污染源的方法可以有（多选算错）
A.开发氢能源B.使用电动车C.植树造林D.戴上呼吸面具
12．古代的“药金”外观与金子相似，常误认为是金子（现在屡屡发生的“假元宝”骗人事件）。
冶炼方法如下：
将碳酸锌、赤铜矿（Cu2O）和木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金”。
试回答下列问题：
⑴“药金”的主要成分是_______。
⑵有关的化学反应方程式是：
_______________________。
⑶利用你所学的化学知识，设计鉴别真假元宝的方法：
_____________________________。
13．实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为_______________________，工厂师傅在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线，是因为（用化学方程式表示）。
14．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。
进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·
L-1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1．12L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作是，产物中的单质B是。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是。
（4）若溶液D的体积仍视为0．15L，则该溶液中c（Mg2+）为，c（Fe2+）为。
第一节开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）
一、海水水资源的利用
1、海水淡化
①海水的方法：
主要有、电渗析法、法等。
②海水的蒸馏：
主要仪器有，烧瓶中还要加入，目的是为了防止。
2、直接利用：
海水进行。
二、海水中的化学资源的开发利用：
海水中含有的各种元素的特点：
种类多，总储量大，富集程度低。
因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。
1、从海水中提取物质的方法
I.海水制盐
Ⅱ.从海水中提取镁的主要工艺流程：
镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
主要步骤如下：
（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用
，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应
；
验证MgSO4已完全转化为Mg（OH）2的方法是。
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是
（3）试剂②可以选用
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：
Ⅲ.从海水中提取溴的主要工艺流程
（1）用蒸馏法将海水浓缩。
用硫酸将浓缩的海水酸化。
向酸化的海水中通入适量的氯气，使转化为。
；
（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到的目的，反应的化学方程式为：
＿Br2＋＿SO2＋＿H2O＝
（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：
（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。
Ⅳ.【实验4—2】从海带中提取碘
（1）反应原理：
海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂（H2O2）将其氧化成I2，再用有机溶剂将I2萃取出来。
用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：
（2）操作步骤：
①取约3g干海带，把表面的浮着物用刷子刷净（不要用水冲洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精湿润，放入坩埚中。
点燃酒精灯，灼烧海带至完全变为灰烬（注意通风）停止加热，冷却。
②将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10ml蒸馏水，搅拌、煮沸2～3min,过滤。
③在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mLH2O2（3%），现象：
溶液。
再加入几滴淀粉溶液，现象是：
（3）提取I2流程：
2、新型能源的开发
（1）和是核能开发的重要原料。
（2）和是有待开发的新型能源。
1、从海水中提取金属镁的生产步骤有：
①浓缩结晶，②加熟石灰，③加盐酸，④过滤，⑤熔融电解，正确的生产步骤顺序是_。
2、按下述实验过程填空：
（1）写出上述反应的化学方程式：
②；
。
（2）溶液的颜色：
a：
b：
c：
d：
（）1．在相同条件下，对环境污染最小的燃料是
A.液化气B.煤油C.煤饼D.木柴
（）2．下列商品不能称为“绿色商品”的是
A.无铅汽油B.无磷洗衣粉C.无氟冰箱D.无碘食盐
（）3．下列产品的使用不会对环境造成污染的是
A.含磷洗衣粉B.酒精C.氟利昂D.含汞电池
（）4．中国食盐产量居世界首位。
下列实验室中的操作类似“海水磨盐”原理的是
A.蒸馏B.蒸发C.过滤D.搅拌
（）5．工业上利用下述反应在真空中炼铷：
2RbCl+Mg
MgCl2+2Rb.这一反应能进行的原因是
A．在高温下镁的金属活动性比铷强 B．铷的沸点比镁低，以气体形式被抽去
C．铷的熔点比镁低，以液体形式被抽去 D．MgCl2的稳定性比RbCl的强
（）6．2000年5月，在香港拍卖会上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：
铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间久了容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2（OH）2CO3]。
这几件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是
A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金
B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金
（）7．在有关海洋资源的开发和利用的下列说法，正确的是
A．从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义
B．化学在开发海洋资源药物方面作用有限
C．潮汐能、波浪能是海洋中受重视和开发的新能源
D．海洋中蕴藏着巨大的资源和能源，开发海洋资源可违背可持续原则
8．如图所示，分馏装置中，如果有错误请指出并加以改正：
（1），
（2），
（3）。
9．环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。
为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想（如图）。
这种构想或方案可用如下反应表示：
①2CO2
2CO+O2；
②H2O
③N2+H2O
NH3+；
④CO2+
CH3OH+；
⑤+H2O
CH4+。
（1）请完成上述化学方程式；
（2）要实现上述的一些构想，目前和今后要解决的关键问题是；
（3）如果光子的能量不够，上述反应是无法完成的。
而大自然已经解决了这个问题，即，它是地球上最重要的化学反应之一，请写出反应的化学方程式。
10．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元离子的形式存在。
实验中从海藻提取碘的流程如图所示
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①；
写出过程②中有关反应的化学方程式。
（2）提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为（）
A．酒精、四氯化碳B．四氯化碳、苯
C．汽油、醋酸D．汽油、甘油
（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是。
11．2010年6月5日世界环境日。
深圳及周边沿海城市海域赤潮现象日益严重，导致鱼类大量死亡，可见，海洋保护环境刻不容缓。
在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。
经过晒盐和氯化钾后的卤水中，溴的含量已提高100倍左右。
只要把卤水加入反应塔中，通过氯气
（1）和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来
（2），也有借助煤油从海水中提溴的（3），煤油用过之后还可以回收（4）。
土法提溴可用盐酸作用于漂白粉（5）或用二氧化锰氧化盐酸制取氯。
请完成以下几个问题：
（1）写出卤水中通入氯气时发生反应的离子方程式。
______________________________。
（2）为什么通过蒸馏法就可以将溴蒸出来？
______________________________________。
（3）用煤油提取溴的方法叫______________________________，煤油能作溴的萃取剂的原因是______________________________，如何分离海水和溴的煤油溶液？
__________________。
（4）如何分离溴和煤油？
_________________________________________________________。
（5）漂白粉的主要成分是_______________，其中能与浓盐酸反应的是_______________，它跟盐酸反应的化学方程式为_____________________________________________，这是一个氧化还原反应，其中氧化剂是_______________，盐酸表现_______________性。
第二节资源综合利用环境保护学案
一、煤的综合利用
1．煤的组成：
_____________________________________组成的复杂混合物。
主要含有___________元素，还含有少量的等元素。
2．煤的综合利用主要是通过____________、___________和__________，获得洁净的燃料和多种化工原料。
（1）煤的干馏：
属于变化。
①煤的干馏原理：
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，如右图：
②煤干馏的主要产物和用途（阅读课本）
（2）煤的气化
煤的气化是将过程。
煤气化的主要反应是____________________。
水煤气的主要成分为。
（3）煤的液化直接液化是___________________，间接液化是_________________________。
二、石油的综合利用
1．石油的成分：
石油是由组成的混合物。
固定的熔沸点。
2．石油的分馏：
属于过程。
（1）石油的分馏原理：
利用各种烃的沸点不同，将石油不断的加热----汽化----冷凝---液化，把石油分离成不同的蒸馏产物（叫做馏分，仍然是混合物）。
【实验如图所示】将100mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸．然后加热，分别收集60℃～150℃和150℃～300℃时的馏分，就可以得到汽油和煤油。
（2）石油的分馏产物：
石油气、汽油、煤油、柴油、重油等．
3．石油的裂化和裂解：
（1）裂化的原理：
在一定条件下，将相对分子质量较、沸点较的烃断裂为相对分子质量较的烃的过程。
裂化的目的：
提高轻质液体燃料的产量。
（2）裂解的原理：
裂解又叫深度裂化，是以比裂化更高的温度，使长链烃断裂为短链烃的过程。
裂解的目的：
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料，进行三大合成。
4．石油的催化重整：
石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃（如苯或甲苯等）。
三、清洁燃料有：
四、合成材料
1．三大合成材料：
________________、________________、_________________
2．写出下列反应方程式:
乙烯合成聚乙烯________________________________________
丙烯合成聚丙烯________________________________________
聚苯乙烯的加聚________________________________________
聚氯乙烯的加聚________________________________________
五.绿色化学
1．绿色化学核心是_______________________________________________________
2．原子经济即_________________________________________________________；
此时原子利用率为________。
（）1．
观察右图，下列叙述错误的是（）
A.右图实验中发生了化学变化
B.液体X的pH＞7，液体Y是一种黑色黏稠状液体
C.气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色
D.试管A中产生浓的白烟
（）2．下列说法正确的是
A．石油的炼制过程都是化学变化过程
B．石油分馏的目的是将含有碳原子数较多的烃先气化，经冷凝而分离出来
C．石油经过常、减压分馏及裂化等工序炼制后即能得到纯净物
D．石油分馏出来的各馏分仍是多种烃的混合物
（）1.工业上乙烯的最主要来源是
A.石油分馏B.煤的干馏C.重油裂解D.天然气分解
（）2.2010年6月5日是世界环境日，也是北京逾20万名驾驶员发起的“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”环保公益活动的第一天。
为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。
目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。
这两类燃料的主要成分都是
A.碳氢化合物B.醇类C.氨气D.氢气
（）3.2010年3月12日，中国室内装饰学会环境监测委员会提醒民众警惕室内环境污染问题。
“厨房化学”是指利用家庭生活用品来进行化学实验，从而对化学进行学习和探讨的活动。
下列实验能在“厨房化学”中完成的是
A.CO2气体不能支持蜡烛燃烧B.检验食盐中是否含碘元素
C.检验自来水中是否含有Cl-D.检验鸡蛋皮可否溶于酸
（）4.1838年3月纽卡斯尔市的一些园艺家访问大物理学家法拉第，向他请教一个奇特而有趣的问题：
为什么别处生长的紫罗兰花都是紫色的，而生长在纽卡斯尔市的紫罗兰花却是白色的？
法拉第经过一番研究，得出结论，后来被化学家证实并在工业上广泛应用。
法拉第的结论是
A.遗传变异B.纽卡斯尔市民用自来水浇花
C.施花肥不当D.纽卡斯尔市空气中SO2含量较高
（）5.下列物质中能使溴水褪色，又能生成高分子化合物的是
A.苯B.甲烷C.乙烯D.丙烯
（）6.工业上获得苯主要通过
A.煤的干馏B.石油的常压分馏
C.己烷的催化重整D.以甲烷为原料合成
（）7.石油分馏可得到汽油，也叫直馏汽油；
重油裂化也可得到汽油，叫裂化汽油。
下列对两者叙述正确的是
A.两者的性质无区别B.裂化汽油比直馏汽油的沸点高
C.裂化汽油中含有不饱和链烃，而直馏汽油中不含不饱和链烃（分子呈链状的烃）
D.可用溴水或高锰酸钾酸性溶液鉴别它们
（）8.下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、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
（）9.下列反应制取乙醇，原子经济性最差的是（）
A．乙烯水化法：
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH
B．乙醛还原法：
CH3CHO+H2→CH3CH2OH
C．卤代烃水解法：
CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr
D．酯类水解法：
CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH
10.上网查阅有关煤的干馏资料，并根据下图所示煤的干馏实验，完成下列问题：
（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_________________。
其中的有机物里溶有_________________，可用_________________检验出来；
有机物可通过_________________方法使其中的重要成分分离出来。
（3）e处点燃的气体是_________________，火焰是_________________色。
11．为了防治水的污染，环境监测站需要经常测定水中的溶氧情况。
主要方法是；
量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4和碱性KI（含KOH），完全反应后加入硫酸使之生成I2，再用bmol·
L-1Na2S2O3溶液滴定，消耗VmL（以淀粉为指示剂）。
有关的离子方程式为：
①2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2；
②MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；
③I2
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