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一.金属矿物的开发和利用1.金属元素在自然界存在的形态：(1)游离态：极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态存在(单质的形式) (2)化合态：绝大多数金属在自然界中是以化合态(化合物的形式)存在，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。
2.金属的冶炼：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。
(1)金属冶炼的一般方法：金属的活动性不同，冶炼的方法不同。
①热分解法：对于不活泼金属(活动顺序中，Hg 及 H g 以后)可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：2HgO2Hg+O 2↑2Ag 2O△4Ag+O 2↑②热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(Zn-------Cu), 通常是在高温下用还原剂 (C 、CO 、H 2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe 2O 3+3COWO 3 + 3H 2高温高温2Fe + CO 2↑W +3H 2OZnO + C 高温Zn + CO ↑Fe 2O 3+2AlCr 2O 3+2Al高温高温2Fe + Al 2O 3(铝热反应)2Cr+ Al 2O 3(铝热反应)3.铝热反应(1)操作：①把两张滤纸分别折叠成漏斗状套在一起 (内层滤纸底部剪一小孔，用水湿润)架在铁架台上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。
②将 5g 干燥的氧化铁粉末和 2g 铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条。
③用燃着的小木 条点燃镁条，观察现象。
Cu2Cu + SO 2( 火法炼铜 )Fe ＋ CuSO 4 === FeSO 4 ＋Cu 2S + O 2(2)现象：①镁条剧烈燃烧，并发出耀眼的白光。
②引起混合物剧烈燃烧，发光发热。
③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。
待熔融物冷却后， 除去外层熔渣(Al 2O 3)，可以发现落下的是铁珠。
(3)反应：Fe 2O 3+2Al 高温2Fe+Al 2O 3(铝热反应)(4)铝热剂及应用：①铝热剂：铝粉与某些金属(比铝不活泼的金属)氧化物的混合物。
第二节化学与资源综合利用、环境保护一、教材分析本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。
纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。
仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。
而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。
因此，在学习第一节内容之后，教材又安排了第二节内容，能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。
二、教学目标1．知识目标：认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。
2．能力目标：(1) .以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。
(2)培养学生严谨求实的科学态度3．情感、态度和价值观目标：通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。
三、教学重点难点重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。
难点：石油裂化的原理。
四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，尽管学生已有的知识水平有差距，但不影响本节教学，因为本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。
要有意识地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。
五、教学方法可利用图表、数据、观看有关录像资料、研讨或结合当地情况组织学生参观化工厂、炼油厂、科研院所、环保部门。
结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习六、课前准备1．学生的学习准备：预习课本相应内容，填写课前预习学案2．教师的教学准备：精心备课，制定课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时八、教学过程第一课时(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
人教版必修2第四章《化学与自然资源的开发利用》教材分析与教学建议 白云区教育发展中心 蒋洁一、本章内容的地位和功能高中化学必修模块既要为全体学生的发展提供必需的化学基础知识和基本技能，又为继续学习选修课程的学生准备必要的基础。
同时注意对学生进行过程与方法和情感态度与价值观的教育，以提高全体学生的科学素养。
《普通高中化学课程标准》中，对必修模块确定了6个主题，分别是“认识化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展”。
本章是完成最后一个主题“化学与可持续发展。
”1．STS 方面——有利于加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，培养做出明达决策的意识和能力。
2．学科教学方面——有利于将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括无机物之间的转化，如在固态和溶液状态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应等；有机物之间的转化如裂解反应、聚合反应等。
3．对于学生进一步确定学习后续选修模块，乃至升学、就业方向也可能会产生影响。
二、内容结构与特点分析1．体系构建从三个层次构建其内容体系，其核心的观念是人与自然的关系：其次是认识化学在自然资源的开发利用中所起的作用：其三，选取典型实例帮助学生获得这一认识。
可选择的素材很多，教材选择学生前面已学过的基础知识作为切入口。
2.内容选择、呈现（1）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体本章与其它章节相比，情感态度与价值观目标显性化这一特点体现得非常明显。
本章中的知识内容更多表现为载体的作用，通过对化学基础知识的学习，更主要的教学目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。
人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。
仅注重资源的开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要好好保护环境。
第2节资源综合利用 环境保护（第1课时）知识与技能1、知道化石燃料是重要的自然资源。
2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。
3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。
过程与方法1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。
2、课堂中，通过观看放录像，了解化石燃料的存在和利用。
3、自主学习，培养学生自学能力。
4、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。
情感态度与价值观1、培养学生对社会的关注意识；2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。
教学重点化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。
教学难点化石燃料的综合利用教学过程一. 煤、石油、天然气的综合利用：从煤、石油、天然气获得基本化工原料。
1. 煤的综合利用：(1)煤的成分：煤是又有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
其组成以碳元素为主，还含有H 、O 、N 、S 等元素。
(2)煤的综合利用途径：通过煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料。
， ①煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫做没得干馏，也叫煤的焦化。
气体：焦炉气：H 2、CH 4、C 2H 4、CO （燃料、化工原料）：氨、铵盐 （化肥）液体 粗 苯 ：苯、甲苯、二甲苯 （炸药、染料、合成材料）煤干馏的主要产品 酚类、奈 （染料、农药、合成材料）沥青 （筑路材料、制碳素电极）固体 ：焦炭 （冶金、合成氨造气、电石、燃料）②煤的气化：将煤转化为可燃性气体 过程。
（主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等） 主要反应： C(s) ＋ H 2O(g) CO(g) ＋ H 2(g)水煤气直接液化：煤 + H 2 液体燃料高温③煤的液化催化剂间接液化：煤H2＋CO 甲醇（CH3OH）2.天然气的综合利用（1）气体燃料的优点：气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。
人教版高中化学必修 2 第四章《化学与自然资源的开发利用》教案沉着说课本节课是复习课，主要为第四章第一节、其次节内容。
要求通过复习使学生能够进一步把握冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关学问，培育学生的环保意识和资源观念。
开发利用金属矿物和海水资源，了解化学资源的综合利用。
在教师的引导下，培育学生的归纳力量、比较力量，培育学生举一反三的力量。
通过典型例题的分析，教给学生分析问题、解决问题的方法，为学生的进展打下根底。
通过活动与探究，培育学生的探究力量、创力量。
在书写冶炼Ag、Mg 等金属的化学方程式时，要让学生标出电子转移的方向和数目，加深对冶炼实质的理解，同时稳固氧化复原反响的学问。
在讲铝和铁的冶炼时，可让学生观看高炉炼铁和氧化铝电解槽的图片或录像，可以带着学生去工厂参观，以扩大学生的学问面，增加学习化学的兴趣。
三维目标学问与技能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.培育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学问。
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，把握分析问题、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，培育从形象思维到抽象思维的力量。
情感、态度与价值观1.通过复习，进一步培育学生爱国主义情感。
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：宠爱科学、宠爱社会、关注生活。
通过搜集资料，培育学生搜集信息力量和自学力量。
要点提示教学重点：归纳力量、比较力量的培育。
教学难点：培育举一反三的力量，培育发散思维、创思维的力量。
教具预备：实物投影仪。
教学过程导入课我们这一章主要学习了资源的开发利用，下面我们进展系统复习。
化学与自然资源的开发利用(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．下列有关环境保护和社会可持续发展的说法不正确的是( )A ．加大低毒、低残留农药的开发利用，提高粮食产量以保障安全B ．加大利用太阳能的力度，减少温室气体的排放C ．为节约资源和保护环境，关停小炼铁厂进行行业整合D ．在工业上应停止所有原子利用率不是100%的化工生产2．[双选]下列有关环境问题的叙述正确的是( )A ．赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质的颜色有关B ．地震发生后，灾区急需大量消毒剂，其中SO 2可用于环境消毒C ．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约能源，保护环境D ．我国禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是铅对环境有污染3．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是( )A ．加热Al 2O 3B ．加热CaCO 3C ．电解熔融NaClD ．氯化钠与铝粉高温共热4．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是( )A ．K 、Na 、Mg 、AlB ．K 、Na 、Zn 、FeC ．Zn 、Fe 、Cu 、AgD ．Mg 、Al 、Zn 、Fe5．高铁钢轨全部为无缝钢轨，钢轨焊接可以采用铝热法，其原理如图所示。
下列关于铝热法炼铁的叙述错误的是( )A ．铝热法炼铁的原理是Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3B ．该实验需要关注的安全事项是纸漏斗与盛沙子蒸发皿的距离不要太高，否则熔融的铁水易溅出伤人C ．点燃镁条，镁条剧烈燃烧，放出大量的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应D ．Fe 2O 3和Al 粉的质量比要控制在2∶1左右，且要混合均匀，以保证Fe 2O 3和Al 都能完全反应6．我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“水利发展与和谐社会”。
下列有关活动不符合这一主题的是( )A ．大力提倡全民节约用水，加强城市生活污水处理，坚持达标排放B ．大力推广使用纯净水代替自来水作生活用水，以保障用水安全C ．加快产业结构调整，建立水资源节约型、环保型的国民经济体系D ．加强工业用水净化系统工程的改造，提高水的重复利用率7．下列变化中，属于物理变化的是( )①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反应⑤由乙稀变为聚乙烯⑥氧气转变为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧苯遇溴水⑨海水蒸馏法制取淡水A．①②③④ B．①②⑤⑦C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨8．下列关于石油的说法正确的是( )A．石油是混合物，汽油是纯净物B．石油的分馏产物是纯净物C．石油的裂化和裂解均为物理变化D．乙烯和苯是来自石油和煤的两种有机物，它们都能使溴水褪色，但褪色的原理不相同9．化学与生活、社会密切相关。
下列说法不正确的是( )A．为了防止污染环境，废弃的塑料应焚烧处理B．应从源头上减少和消除污染，而不应是先污染后治理C．为防止电池中的重金属元素污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境10．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。
理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。
下列几种生产乙苯的方法中，最符合原子经济性要求的是(反应均在一定条件下进行)( )11．绿色化学实验是在绿色化学思想指导下的实验新方法，以减少污染，防止浪费等。
下列符合绿色化学实验的是( )A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中C．用CCl4完成萃取操作练习时，将溴水改成碘水D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器12．下列关于聚乙烯的说法正确的是( )A．聚乙烯是通过加聚反应生成的B．聚乙烯具有固定的元素组成，因而有固定的熔、沸点C．聚乙烯塑料袋因有毒，故不能装食品D．聚乙烯因性质稳定，故不易造成污染二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(10分)下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的？A ．溶解B ．裂解C ．分馏D ．裂化E ．干馏F ．蒸馏G ．电解H ．过滤I ．萃取请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等________________________________________。
(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等_________________________________________。
(3)将海水淡化___________________________________________。
(4)除去粗盐溶液中的泥沙_________________________________________。
(5)从海水得到的无水MgCl 2中提取金属镁______________________________________。
(6)海水提溴获得的溴水中，提取溴单质________________________________________。
14．(12分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用如图所示的工艺流程生产单质碘。
完成下列问题：(1)写出乙、丁中溶质的化学式：乙_______，丁_______。
(2)第④步操作中用稀H 2SO 4浸洗的目的是________(填字母编号)。
A ．除去未反应的NOB ．除去未反应的I －C ．除去未反应的FeD ．除去碱性物质(3)第⑦步操作可提纯I 2的两种方法是__________和________(不要写具体步骤)。
(4)实验室检验I 2的方法是___________________________________________________。
(5)甲物质见光易变黑，其原因是______________________________________________ (用化学方程式表示)。
15．(14分)“铝热反应”的化学方程式为：2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe 。
某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。
查阅《化学手册》知，Al 、Al 2O 3、Fe 、Fe 2O 3熔点、沸点数据如下：(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
这种推测有一定的道理，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：________________________________________________________________________。
(3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
该实验所用试剂是________，当观察到________时，说明熔融物中含有金属铝。
(4)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的______(填序号)，理由是________________________________________________________________________。
A．浓硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液16．(16分)SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L －1。
(1)酸雨是降水呈酸性(pH小于5.6)的统称，个别地方甚至低于2.1(食醋的pH＝3)。
引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮的氧化物。
它们的主要来源是煤和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO2。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。
试写出这两个反应的化学方程式：________________________；______________________________。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物，全世界每年排放量约为5×107 kg。
NO2溶于水生成________和NO。
③酸雨可导致的危害有________(填序号)。
A．腐蚀建筑物 B．导致树木枯萎C．造成洪涝灾害 D．恶化人类环境④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行________，对废气中的氮的氧化物用________吸收。
(2)某化学兴趣小组选用如图所示的实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是：原料气______________________(用字母和箭头表示)。
②写出装置B中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________；当装置B中出现____________现象时，立即停止通气。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘淀粉溶液的是________。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液C．溴水 D．氨水④若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1，体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)。
那么，SO2的含量是否超标？________。
阶段质量检测(四) 化学与自然资源的开发利用答案1．解析：选D D项，现在工业上大多数化工生产的原子利用率都不是100%，故不可能停止现在的化工生产，原子经济只是化学人的不懈追求。
2．解析：选C、D 绿色食品是指无公害、无污染的食品，与颜色无关；SO2可以消毒，但是用于环境消毒会产生新的污染。
3．解析：选C 加热Al2O3只能使其熔化不能将铝元素还原，加热CaCO3可使其分解为CaO和CO2，也不能得到金属Ca，A、B项错误；铝热反应中，铝只能还原金属活动性比铝弱的金属，D项错误。
4．解析：选A 一些很活泼的金属，它们失电子的能力很强，通常的化学还原剂很难使其阳离子得到电子被还原成金属单质，其冶炼应用电解法。
5．解析：选D 铝热法炼铁的原理是高温下铝把三氧化二铁中的铁置换出来，A项正确；高温熔融物遇到常温下的沙子容易溅出，B项正确；镁条燃烧是剧烈的放热反应，产生的高温可以引发铝热反应，C项正确；由化学方程式可以计算出Fe2O3和Al粉的质量比约为3∶1，D项错误。
