必修二導(dǎo)學(xué)案

1、班級 姓名 第 小組 小組評價 教師評價 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（1）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 了解金屬元素在自然界中的存在形態(tài)。 2.重點掌握金屬冶煉的原理，熟悉金屬冶煉的步驟以及方法?！緦W(xué)習(xí)重點】 了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)中的作用?！緦W(xué)習(xí)難點】 學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于不同金屬的冶煉方法?！净A(chǔ)知識】1.金屬的存在除了金、鉑等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以 的形式存在于自然界。2.金屬冶煉的涵義把金屬從礦石中提煉出來，這個過程叫金屬的冶煉。金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài)，即（化合態(tài)）得電子，被還原 （游離態(tài)）。3.

2、金屬冶煉的一般步驟 (1) ：除去雜質(zhì) ，提高礦石中有用成分的含量。(2) ：利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，用還原劑把金屬礦石中的金屬還原成金屬單質(zhì)（粗）。(3) ：采用一定的方法，提煉純金屬。4.金屬冶煉的方法 熱分解法在金屬活動順序中，位于汞以后（包括汞）的不活潑金屬可以直接用 的方法從其化合物中還原出來。例如： 氧化汞分解： ；氧化銀分解： 。熱還原法對于金屬活動順序表中Zn-Cu段（包括Zn和Cu）的金屬的冶煉可以通過 來完成，常用的還原劑有 、 、 、 等。例如： 氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)： ；氧化銅和氫氣反應(yīng)： 。對于一些高熔點的金屬如鐵、鉻、錳、鎢等可以用 冶煉。 觀察實驗4-

3、1，完成下列表格現(xiàn)象鋁與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式 討論：在實驗中為什么要在鋁與氧化鐵混合粉末的上面加少量的氯酸鉀固體，中間插一根用砂紙打磨過的鎂條？注意：鋁熱反應(yīng)A 本質(zhì)：Al從氧化物中奪取氧，表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。B 實例：2Al +Fe2O32Fe +Al2O3C 特點：放出大量的熱，使生成的金屬呈液態(tài)。D 引發(fā)操作：在上面加少量KClO3粉末并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。E 應(yīng)用：焊接金屬及冶煉難熔金屬。2Al +Cr2O32Cr +Al2O3 4Al +3MnO23Mn +2Al2O3 10Al +3V2O56V +5Al2O3F.鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物（如：Fe2O3

4、、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2等）。 電解法對于金屬活動順序表中Zn前面非?；顫姷慕饘伲捎靡话愕倪€原劑很難將它們還原出來，工業(yè)上常用 冶煉，例如：電解熔融的氯化鎂： ；電解熔融的氯化鈉： ；電解熔融的氧化鋁： 。5. 金屬的回收和資源保護(hù)(1)回收金屬的意義：節(jié)約礦物資源，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。(2)廢舊金屬的處理方法:回收利用。（3）回收金屬的實例a.廢舊鋼鐵用于煉鋼； b.廢鐵屑用于制鐵鹽；c.從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀?！具^關(guān)訓(xùn)練】1.冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法水煤氣法活潑金屬置換法電解法。古代有（）火燒孔雀石煉

5、銅（）濕法煉銅；現(xiàn)代有（）鋁熱法煉鉻（）從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是（ ）A.（）用 B.（）用 C.（）用 D.（）用2.下列冶煉方法中，可以將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是（ ）A.加熱Al2O3 B.加熱CaCO3 C.電解熔融NaCl D.氯化鈉與鋁粉高溫共熱3.宋朝初期，我國已將濕法煉銅應(yīng)用于生產(chǎn)，其反應(yīng)原理為（ ）A.CuO+H2=Cu+H2O B.CuO+CO=CO2+Cu C.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 D.Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO24.下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是 （ )A.金屬冶煉是指用化學(xué)方法將金屬由化合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

6、游離態(tài)B.天然礦藏很少只含有一種金屬元素，往往含有較多雜質(zhì)C.金屬的冶煉方法主要有熱分解法,熱還原法和電解法三種方法D.金屬冶煉一定要用到還原劑5.冶煉金屬常用以下幾種方法：以C、CO或H2做還原劑  熱分解法   利用鋁熱反應(yīng)原理還原  電解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳。（用序號填寫下列空白。）（1）Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_。（2）Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_。（3）Hg、Ag等不活潑金屬_。（4）V、Cr、Mn、W等高熔點金屬_。 6.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取

7、氧化鋁做冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：加過量鹽酸過濾 不溶物 鋁土礦 過量NaOH溶液過濾 沉淀 濾液 (甲)通入CO2過濾 Al(OH)3Al2O3 濾液 （乙） 濾液(1) 寫出步中發(fā)生的化學(xué)方程式： 、 。 (2) 寫出濾液甲中一種溶質(zhì)與過量NaOH溶液反應(yīng)進(jìn)入濾液乙所發(fā)生的離子方程式： 。【問題與收獲】 。班級 姓名 第 小組 小組評價 教師評價 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（2）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。2.體驗工業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性、艱苦性?！緦W(xué)習(xí)重點】了解海水資源開發(fā)和利用?！緦W(xué)習(xí)難點】從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品原理及方

8、法。【基礎(chǔ)知識】1.海水水資源的利用a.海水是一個遠(yuǎn)未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫。海水中含有 多種元素，按含量計，H2O中的H、O兩種元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11種元素超過總量的99%，其他為 元素。常從海水中提取 ，并在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)基礎(chǔ)上制取鎂、鉀、溴及其化合物。b.海水中水資源的利用，主要包括： 和 等。通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等.其中 的歷史最久,技術(shù)和工藝也比較成熟,但成本較高。因此，海水淡化與 結(jié)合、與 結(jié)合，成為海水綜合利用的重要方向。c. 描述

9、蒸餾原理和過程，思考蒸餾實驗操作中有哪些注意事項？2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用（1）海帶中提取碘實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒炦^程1.取約3克的干海帶，用刷子去凈其表面上的附著物（不要用水沖洗），把海帶剪碎后，用適量酒精浸濕，放入坩堝中；2.點燃酒精燈將海帶灼燒至完全成灰，停止加熱，使海帶冷卻至室溫；3.將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加入約10mL蒸餾水，攪拌、煮沸2-3min，過濾；4.在濾液中滴入幾滴3mol/ L的稀硫酸再加入約1mL3%的H2O2，觀察現(xiàn)象；5.再取少量溶液于試管中再加入幾滴淀粉溶液，再觀察現(xiàn)象。實驗結(jié)論【實驗討論】海帶為什么不能用水沖洗？海帶剪碎后，為什么要用酒精潤濕？實驗中用H2O2

10、氧化I，寫出反應(yīng)的離子方程式。用H2O2氧化I有何優(yōu)點？濃縮海水溴單質(zhì)溴化氫硫酸溴單質(zhì)（2）海水提溴向硫酸酸化的海水中通入適量的 ，使溴離子（主要以溴化鈉存在）轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，涉及的離子方程式為： 。向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入吸收塔內(nèi)，使溴單質(zhì)蒸氣、水和吸收劑二氧化硫相互反應(yīng)生成溴化氫和硫酸，以達(dá)到富集的目的，涉及的化學(xué)方程式為： 。向吸收塔的溶液內(nèi)通入適量的氯氣得到溴單質(zhì)，用四氯化碳萃取、分液得到產(chǎn)品溴，涉及的化學(xué)方程式為： 。【過關(guān)訓(xùn)練】1 水資源非常重要，聯(lián)合國確定2003年為國際淡水年，以下關(guān)于水的說法錯誤的是（ ）A蒸餾法是海水淡化的方法之一B淡水的密度小于海水

11、的密度C融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少D0以上，溫度越高，水的密度越小2醫(yī)生建議因缺少某種元素而導(dǎo)致甲狀腺腫大的病人多吃海帶，這是由于海帶中含有較豐富的（ ）A碘元素 B鐵元素 C鉀元素 D鋅元素3一位海上遇難的水手隨著木排在海上漂流，他用完了淡水，感到口渴異常，但他不喝海水，因為他知道海水會致命，主要原因是（ ）A海水有苦澀味，根本喝不下去B海水中含有多種鹽，能使腸胃腐爛致人死亡C海水中有許多微生物，有些微生物能致人死亡D海水會造成人體水分從血液和組織中脫離出來，使人脫水死亡4.從海水中提取下列物質(zhì)，可以不涉及化學(xué)變化的是 （ ） AMg B.NaCl C.Br2 D.K5.下列哪種試

12、劑加入到含有Br的溶液中，可以將Br氧化為Br2 （ ） A.I2 B.I C.Cl2 D. Cl6.海帶中含碘元素。從海帶中提取碘有如下步驟:通入足量Cl2；將海帶焙燒成灰后加水?dāng)嚢?；加CCl4振蕩；用分液漏斗分液；過濾。合理的操作順序是（ ）A. B. C. D.7.全球海水中溴的藏量豐富，約占地球溴總藏量的99，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65mg/L。其工業(yè)提取方法有：（1）空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，使溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴單質(zhì)。該方法涉及到的反應(yīng)有： （寫出離子方程式）； 3Br2+3CO32

13、BrO3+ 5Br+3CO2 ; BrO3+ 5Br+6H3Br2+3H2O。其中反應(yīng)中氧化劑是 ；還原劑是 。（2）空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同（1），只是將溴吹出后是用SO2來吸收的，使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質(zhì)溴。寫出溴與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ 。（3）溶劑萃取法。該法是利用單質(zhì)溴在水中和溶劑中溶解度的不同的原理來進(jìn)行的。實驗室中萃取用到的實驗儀器名稱是 。下列可以用于海水中溴的萃取試劑的 。乙醇 四氯化碳 硝酸 裂化汽油【問題與收獲】 。班級 姓名 第 小組 小組評價 教師評價 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解煤、石油的組成，掌握煤、石

14、油的綜合利用。2.了解綠色化學(xué)的含義。【學(xué)習(xí)重難點】掌握煤、石油的綜合利用?！净A(chǔ)知識】一.煤的綜合利用1煤的組成：_ ，其組成以 元素為主，還含有少量 等元素。2煤的綜合利用煤綜合利用的焦點：如何提高煤燃燒的熱效率，如何分離提取煤中的化工原料。以及如何解決燃煤引起的污染。目前，已有實用價值的辦法主要是煤的干餾和煤的氣化、液化。(1)煤的干餾概念煤的干餾是指 的過程，工業(yè)上也叫煤的 。 注意：A.在煤干餾的過程中所發(fā)生的變化是化學(xué)變化。B將煤干餾的條件有兩個：一是要隔絕空氣，目的是防止煤在空氣中燃燒；二是要加強(qiáng)熱。煤的干餾產(chǎn)物及其主要用途煤的干餾產(chǎn)物主要是出爐煤氣和 ，出爐煤氣包括 、 、 和

15、 。 (2)煤的氣化煤的氣化是 的過程。主要反應(yīng)為 ，H2和CO的混合氣體叫做 。煤的氣化目的是為了獲得高效清潔燃料。(3)煤的液化煤的液化是 。直接液化是_ ；間接液化是_ 。注意：煤的氣化、液化都屬于化學(xué)變化。二.石油的綜合利用1石油的組成石油的主要成分是碳和氫，同時含少量的S、O、N等元素。它主要是由各種 、 和 組成的混合物（無固定沸點）。從所含成分的狀態(tài)看，大部分是 ，在液態(tài)里溶有 和 。2.石油的形成由古代動植物遺體經(jīng)過非常復(fù)雜的變化而形成。3.石油的物理性質(zhì)黑色或深棕色黏稠液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水。4.石油的煉制（1）從油田里開采出來的原油要首先經(jīng)過脫水、脫鹽等處理過程

16、，才能進(jìn)行煉制。（2）石油煉制的目的一方面是將這些混合物進(jìn)行一定程度的分離，使它們各盡其用；另一方面是將含碳原子多的烴轉(zhuǎn)變成含碳原子較少的烴，以提高石油的利用價值。（3）石油煉制的方法石油的分餾A石油的分餾原理： _ _ _ 。實驗如圖所示，將100 mL石油注入到蒸餾燒瓶中，再加入幾片碎瓷片以防石油暴沸然后加熱，分別收集60150和150300時的餾分，就可以得到汽油和煤油。B石油的分餾產(chǎn)物：石油氣（C4以下）、汽油(C5C11)、煤油(C11C16)、柴油(C15C18)、重油(C20以上)等。注意：a.石油的分餾是物理變化。b.由于石油中有些物質(zhì)的沸點很接近，所以每種石油的餾分仍然是多種

17、烴的混合物。c.石油通過分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量比較低，僅占石油總產(chǎn)量的25%左右，但社會需求量大的正是這些輕質(zhì)油，為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量，還可以采用裂化的方法從重油中獲得輕質(zhì)油。d.石油蒸氣冷卻時，沸點高的烴先冷凝。e.為防止暴沸，應(yīng)在加熱之前放入幾片碎瓷片。f.實驗室中分餾石油實驗的操作步驟：連接裝置檢查并使裝置氣密性合格向蒸餾燒瓶中加入原油和碎瓷片接通冷卻水給燒瓶加熱收集餾分停止對燒瓶加熱并整理儀器。g.加熱前先通冷水，停止實驗時要先停止加熱，一段時間后停止冷卻水。h.溫度計的最大量程不低于300，溫度計的水銀球要置于蒸餾燒瓶的支管口處，因為它所測定的

18、是所取餾分的沸點范圍。i.冷凝管內(nèi)的冷卻水要從下口入，從上口出，這樣會使餾分冷卻效果最好。j.一定要墊石棉網(wǎng)對燒瓶加熱，防止燒瓶炸裂引起火災(zāi)。k.對石油進(jìn)行加熱使其溫度逐漸升高，在60150的溫度范圍內(nèi)揮發(fā)出了汽油，在150300的溫度范圍內(nèi)揮發(fā)出了煤油。石油的裂化和裂解A裂化裂化的定義：就是在一定條件下使相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴的過程。裂化的原料：重油裂化的方法：熱裂化和催化裂化B裂解裂解是石油化工生產(chǎn)過程中，以比裂化更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)物（包括石油氣）中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程。可見，裂解是一種更深度的裂化。石油裂解的化學(xué)過程比較復(fù)雜

19、，生成的裂解氣是成分復(fù)雜的混合氣體。目前，石油裂解已成為生產(chǎn)乙烯的主要方法。注意：a.石油的裂化、裂解屬于化學(xué)變化。b.通常用來衡量一個國家的石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志是乙烯的產(chǎn)量。三.天然氣的綜合利用天然氣是一種清潔的化石燃料。作為化工原料它主要用于 和 _等 ?！就卣埂考淄樗衔锸且环N固態(tài)化合物，可表示為CH4·nH2O，甲烷分子處于由多個水分子形成的籠中。有可燃性，故又稱為“可燃冰”，是新型潔凈能源。四.合成材料1三大合成材料_ 、_、 _。2寫出下列反應(yīng)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.環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1.化學(xué)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系

20、化學(xué)在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用主要有以下幾個方面：（1） 對環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量進(jìn)行分析和鑒定。（2） 治理三廢：對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣進(jìn)行處理，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源的回收利用。2.綠色化學(xué)綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)核心是_ 。 按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是_ ，原子利用率為 。請求出書后“思考與交流”中兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率分別為 、 ?！具^關(guān)訓(xùn)練】1有關(guān)化石燃料的說法正確的是( )A因為地球上的蘊藏量是無限的。所以化石燃料是可再生的B化石燃料雖然在地球上的蘊藏量有限，但形成化石燃料的速率相當(dāng)快，所以化石燃料相當(dāng)于

21、是無限的C化石燃料的形成是非常復(fù)雜的，所需時間也較長，但化石燃料在地球上的蘊藏量是無限的D化石燃料在地球上的蘊藏量是有限的，而且又都是經(jīng)過幾億萬年才能形成的非再生資源2為了減少大氣污染，許多城市推廣清潔燃料，目前使用的清潔燃料主要有兩類，一類是壓縮天然氣，另一類是液化石油氣，這兩類燃料的主要成分是 ( )A碳水化合物 B碳?xì)浠衔?C氫氣 D醇類3空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是 ( )A推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治SO2污染B實施綠化工程防治揚塵污染C研制開發(fā)燃料電池汽車，消除機(jī)動車尾氣污染D加大石油、煤炭的

22、開采速率，增加化石燃料的供應(yīng)量4.我國三峽工程所提供的清潔、廉價、強(qiáng)勁、可再生的水電，相當(dāng)于每年燃燒3×106t原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能。因此，三峽工程有助于控制( )A溫室效應(yīng)和酸雨 B赤潮 C白色污染 D破壞大氣臭氧層5下列關(guān)于煤、石油、天然氣資源的說法正確的是( )A石油裂解得到的汽油是純凈物 B石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C天然氣是一種清潔的化石燃料 D水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料6據(jù)2007年1月的調(diào)查顯示，全世界70的電子垃圾通過各種渠道來到中國，廣東貴嶼更是著名的“垃圾之城”。下列有關(guān)電子垃圾的說法不正確的是 （ ）A電子垃圾應(yīng)在無污染的條件下回收，使之成為有用的資源B將電子垃圾在火上焚燒，熔下其中的金屬再回收利用C電子垃圾的任意拋棄會嚴(yán)重污染地下水D各國的電子垃圾應(yīng)在本國境內(nèi)處理，嚴(yán)禁向其他國家輸出7如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。下列關(guān)于化石燃料的說法不正確的是( )A煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎成氣態(tài)煤，以使煤燃燒時能與氧氣充分接觸而完全燃燒B天然氣除可用作清潔能源外，也可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等C石油分餾得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油的成分和化學(xué)性質(zhì)不相同D化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分別來自于石油和煤的基本化工原料8近期我國冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲量達(dá)10億噸的大型油田。下列關(guān)于石油的