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2018秋高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.1 开发利用金属矿物和海水资源学案新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018秋高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.1 开发利用金属矿物和海水资源学案新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1课时金属矿物的开发利用学习目标1。
了解金属冶炼的实质、方法。
2.通过比较不同金属的冶炼,理解不同金属冶炼方法不同的原因.3。
了解金属的回收利用与资源的保护。
自主学习1。
金属在自然界中的存在形态金、铂等少数金属以的形式存在,绝大多数金属以的形式存在于自然界中。
2。
金属的冶炼原理金属的冶炼就是将金属矿物中的金属从其中出来用于生产和制造各种金属材料的过程。
3。
金属的冶炼方法（1）热分解法:对于一些不活泼的金属，可以用直接加热分解的方法从其化合物中还原出来。
例如:加热分解HgO冶炼Hg：(写化学方程式,下同）；加热分解Ag2O冶炼Ag:.（2）电解法:适用于非常的金属的冶炼。
例如：电解熔融NaCl冶炼Na：（写化学方程式,下同);电解熔融MgCl2冶炼Mg:;电解熔融Al2O3冶炼Al：.(3）热还原法:大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的。
①常用的还原剂有、、等。
例如：Fe2O3+CO——（补充完整化学方程式，下同）；CuO+C—-.②一些也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
例如：铝热法炼铁:(写化学方程式).4。
四川省成都市高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一课时教案新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（四川省成都市高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一课时教案新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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海水资源的开发利用课程标准描述了解金属元素在自然界中的存在形态重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法考试大纲描述解金属元素在自然界中的存在形态重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法教材内容分析金属的冶炼学生分析知道金属的存在学习目标 1.掌握了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中发挥的作用.2.掌握海水的淡化的方法、海带中提取电、海水中提取溴以及海水中提取镁的工业流程重点掌握海水的淡化的方法、海带中提取电、海水中提取溴以及海水中提取镁的工业流程难点海带中提取电、海水中提取溴以及海水中提取镁的工业流程教学过程教师活动学生活动设计意图（备注)导金属无负价,在自然界中大多以化合物的形式存在，怎样的到金属单质听惠顾旧知，引入新知呢？思监督学生完成《导学提纲》自主完成导学提纲自主学习，理解记忆新知识，发现问题议监督学生讨论，观察每一组的讨论情况,解答小组个别问题小组内讨论《导学提纲》学生通过讨论补充、完善知识，同时增进对知识的理解展安排小组展示小组主动展示《导学提纲》进一步完善知识,加深理解评海水中提取溴、碘镁的方法理解、记忆突破重难点检布置堂测完成堂测巩固新知教学反思教学后完成。
单元小结导航【考向指南】人类的进化和发展离不开周围环境的变化。
人类与自然环境有着某种内在的、本质的联系，这种联系的纽带就是化学元素，而人体就是由化学元素组成的。
人类不但要接触自然环境中的阳光、空气、水、土壤、食物等，而且还会接触一些有毒的化学物质。
人通过新陈代谢与周围环境不断进行着物质和能量的交换，在代谢过程中，许多化学元素反复进行着环境——生物——人——环境这样的循环。
研究表明，人体血液中的60多种元素的含量与地壳及海水中这些元素的分市有明显的相关性。
在正常情况下，环境物质与人体之间保持着动态平衡，使人能够正常生存；但是，如果环境中某些有害物质（如废气、废水、废渣等）增加，轻则影响人的生活质量，重则危及人类生存。
在相当长的时期里，人们只知道一味地向自然索取，过度消耗资源，因而遭到了大自然的报复，结果是资源日趋衰竭，环境严重污染，引发了全球的许多严峻环境问题，如空气污染、气候变化、臭氧层损耗、淡水资源枯竭、水污染、森林锐减、水土流失、沙漠化、物种的灭绝、生物多样性锐减等。
化学贯穿于人类活动与环境的相互作用之中，与能源、资源、信息和生命紧密相连。
我们应从科技—经济—环境—社会协调发展的角度来认识化学与环境的关系。
科技进步可以促进生产的发展，但也会因而引发各种公害以及破坏自然环境的问题。
【要点萃聚】1．金属矿物的开发利用：自然界中大多数金属以的形式存在，由金属矿物转变为金属一般要经过等阶段，金属冶炼的原理是。
2．海水资源的开发利用：海水资源主要包括和。
海水淡化的方法主要有等。
海水化学资源主要指等。
3．化石燃料的综合利用：化石燃料主要指等。
煤的干馏是指的过程。
煤的液化是指，煤的气化是指，有什么重要意义？石油的分馏是指。
通过分馏石油可以获得。
裂化和裂解有何重要意义？4．三大合成材料是指。
高分子化合物与低分子化合物的根本区别是。
由乙烯合成聚乙烯的原理是。
5．环境问题是指。
如何理解化学在治理三废方面的重要作用？6．绿色化学的核心是。
—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————金属矿物的开发利用【学习目标】1. 了解金属元素在自然界中的存在形态2.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。
【教学重点】了解化学方法在金属矿物开发中的作用 【教学难点】学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法 导学流程1、金属在自然界的存在形态少数金属 态形式存在，如：金、铂；绝大多数金属 态形式存在。
在金属化合物中，金属元素都显____价。
2、金属冶炼的含义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。
金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即（化合态）。
3、金属冶炼的一般步骤：(1) ： ，提高矿石中有用成分的含量。
(2) ：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。
(3) ：采用一定的方法，提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法金属越不活泼，从其化合物中还原出来越 ，金属越活泼从其化合物中还原出来越 。
金属活泼性与冶炼方法的关系如下：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au |← 法 →|← 法→|← 法→|←其他方法→|① 热分解法氧化汞分解：硫化银分解：②热还原法常用的还原剂有、、、等。
例如：氧化铁和一氧化碳反应：氧化铜和氢气反应：对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用冶炼。
实验：观察〖实验4-1〗，完成下列表格(1)镁条剧烈。
(2)氧化铁粉末和铝粉发(4)讨论：（1）引发铝热反应的实验操作（2）在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？（3）这个实验说明什么？铝热反应在工业生产中的意义③电解法对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用冶炼，例如：电解熔融的氯化镁：电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：5、 (1)回收金属的意Ⅳ义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。
资源综合利用环境保护【学习目标】（ 1）认识煤、石油的构成，掌握煤、石油的综合利用。
（ 2）掌握环境污染的几各种类及防治，认识其危害。
（3）认识绿色化学的含义。
【要点难点】掌握煤、石油的综合利用课前预习【教材助读】一、煤的综合利用1．煤的构成： _______________________________________________ ．主要含有 ___________元素，还含有少许的等元素．2．煤的综合利用主若是经过____________ 、 _________ __和__________ ，获取洁净的燃料和多种化工原料．(1)煤的干馏①煤的干馏原理：把煤间隔空气增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。
煤气化的主要反应是__________________。
(3) 煤的液化煤的液化是。
直接液化是______________________ ，间接液化是_________________。
二、石油的综合利用1．石油的成分：_____________________________________________________ 。
2．石油的分馏(1) 石油的分馏原理：__________________ __。
100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎实验以以以下图，将瓷片以防石油暴沸．此后加热，分别采集60℃～ 150℃和 150℃～300℃时的馏分，就可以获取汽油和煤油．(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)裂化的目的：提升轻质液体燃料的产量．(2) 裂化的原理：石油的裂化是_________________________。
(3) 裂解的目的：获取乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基根源料．三、天然气的综合利用天然气既是一种洁净的化石燃料，更是一种重要的化工原料．主要用于和___________等四、合成资料1．三大合成资料 ________________ ________________ _________________2．写出以下反应方程式: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. 绿色化学绿色化学中心是 ___________________________________________________原子经济是指 ____________________________________________________, 此时原子利用率为________, 央求第一版后 “思虑与交流” 中两种生产工艺的原子利用率分别为 _____________、______________ 预习自测1、以下物质中主要成分是甲烷的是（）A ．天然气 B．水煤气 C．焦炉气D．高炉煤气2、 以下变化属于物理变化的是（）A. 煤的干馏B.裂解C.从煤焦油中获取苯、甲苯、二甲苯等D.古代植物变质成煤3、确立汽油为混杂物的一种方法是（）A 、闻其气味B 、将它燃烧C 、丈量密度D 、丈量沸点 4、C H 18 在必定条件下受热裂化可生成CH 、CH 、CH4、 C H 6、 C H 8 五者的混和8426234气体 , 此混杂气体的均匀分子量为 ()A. 14B. 57C. 38D.无定值5、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．采纳这类方法固硫的反应为（ ） A.2CaO+2S==2CaS+OB.S+O 2===SO 2C.CaO+SO 2===CaSO 3D.2CaSO+O===2CaSO3244、气或饮用水被污染时，可能惹起人的牙齿骨骼变酥，惹起这一污染的元素是( )。
第四章化学与自然资源的开发利用复习课学习目标1.以金属矿物的开发、海水资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质间转化的作用,认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。
2.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。
3.以聚乙烯为例,让学生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。
4.认识化学在环境保护中的作用,树立绿色化学的观念。
自主学习一、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在在地壳中除了金、铂等极少数极不活泼的金属外,绝大多数金属元素以的形式存在于自然界。
2.金属冶炼的实质金属在化合物中只有正价,没有负价,所以金属的冶炼过程就是把金属从化合物中出来的过程。
3.金属冶炼的方法根据金属的活动性不同,将金属冶炼的方法分为、、。
热还原法中常用的还原剂有、、、。
二、海水资源的开发利用1.海水淡化海水淡化的方法:、、等。
蒸馏法原理:利用水的沸点低,蒸馏时水汽化,而其他物质沸点高,不能汽化,水蒸气冷却得到淡水。
注意:(1)海水蒸馏原理的装置中冷却水的流向低进高出,目的是保证冷凝管中充满冷却水,冷却效果更好,使冷凝水的利用效率更高。
(2)为防止暴沸,海水中必须加入碎瓷片。
2.海带中提取碘反应原理:海带中碘元素主要以形式存在,加入剂,将其氧化成I2,再萃取出来。
3.海水中提取溴写出相应的化学方程式:;;。
三、化石燃料的综合利用1.煤的综合利用(1)煤的干馏指将的过程,也叫煤的焦化。
煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。
煤的干馏属于(填“物理”或“化学”)变化。
(2)煤的气化将煤中的有机物转化为的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气,化学方程式为。
(3)煤的液化直接液化:让煤与作用生成液体燃料。
间接液化:先把煤转化为,再在催化剂作用下合成等液体燃料。
2.石油的综合利用(1)石油的成分石油主要是由多种组成的混合物。
(2)石油的分馏利用原油中各组分的不同,将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫分馏。
分馏是变化,其主要目的是得到、、等轻质油。
(3)石油的裂化①定义:石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。
②主要目的:将重油转化为轻质油,提高轻质油汽油的产量。
(4)石油的裂解①定义:石油在更高的温度下发生深度裂化,石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的短链不饱和烃。
②主要目的:生产、丙烯、甲烷等重要基本化工原料。
3.天然气的综合利用主要成分是,是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。
作为化工原料主要用于和等。
4.生产合成材料请写出乙烯生产聚乙烯塑料的化学方程式:。
单体为,链节为,聚合度为。
四、环境保护与绿色化学1.环境保护(1)工业三废指、、。
(2)环保措施:回收利用、达标排放、研制可降解塑料。
2.绿色化学(1)核心: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。
(2)原子经济:反应物的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为。
课内探究一、金属矿物的开发利用1.金属冶炼的方法与金属活动性的关系2【迁移应用1】工业上冶炼金属,常用的方法有四种,Ⅰ.热分解法,Ⅱ.热还原法,Ⅲ.电解法,Ⅳ.湿法冶金。
下表中金属与常用冶炼方法相符的是( )2.铝热反应利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应。
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应。
其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。
【迁移应用2】铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂,铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。
如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应发生时放出大量的热。
仔细阅读上述信息回答下列问题:(1)“铝热反应”属于四种基本反应类型中的反应。
(2)信息中的“某些”指(填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”)。
(3)试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应的化学方程式:。
二、海水资源的开发利用1.海水中提取溴(1)流程:(2)有关反应的离子方程式:。
2.海水中提取碘(1)流程:(2)有关反应的离子方程式:。
3.海水中提取镁(1)流程:(2)有关反应的化学方程式:【迁移应用3】海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。
下面是从海水中提取某些原料的流程图。
下列有关说法中正确的是( )A.第①步中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B.第②步中工业上一般选用NaOH作沉淀剂C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化D.从第③步到第⑤步的目的是浓缩三、化石燃料的综合利用【迁移应用4】下列说法中正确的是( )A.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,是取之不尽的B.煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物,只含有碳和氢两种元素C.石油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D.煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的四、环境保护与绿色化学1.环境污染的热点问题(1)形成酸雨的主要气体为和。
(2)破坏臭氧层的主要物质是。
(3)导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是。
(4)形成“光化学烟雾”的气体是。
(5)“白色污染”是指。
(6)引起水华、赤潮的原因:工农业及城市生活污水(含大量的氮、磷等营养元素)任意排放。
含磷洗衣粉的使用和不合理使用化肥是造成水体富营养化的重要原因之一。
【迁移应用5】下列有关环境问题的说法正确的是( )A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量B.臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康C.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染2.绿色化学(1)意义:绿色化学示意图(2)核心:利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。
(3)原子经济:按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。
【迁移应用6】“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。
“绿色化学”要求从根本上消除污染,它包括“原料的绿色化”“化学反应的绿色化”“产物的绿色化”等内容。
其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。
下列符合“化学反应的绿色化”的是( )A.SO 2+NH3+H2O(NH4)2SO3B.NO 2+NO+2NaOH2NaNO2+H2OC.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OD.CuO+H 2SO4CuSO4+H2O随堂检测1.下列叙述中正确的是( )A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3B.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒C.绿色食品是不含任何化学物质的食品D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数2.我国的能源消耗以煤为主。
据估计,全世界的煤炭最多供应200~300年。
下列是关于利用煤炭资源的某些观点,其中论述正确的是( )①直接燃煤虽然带来了污染问题,但同时提供了能量,污染与经济效益相比,经济效益更重要②人类在开发资源时,既要满足自身需要又不能以危害子孙后代为代价③随着科学的发展,将不断地开发出新型能源,根据能量守恒定律,担心能源枯竭实在是杞人忧天④发展洁煤技术,提高燃煤效率,进行煤的干馏,可以提高煤的使用价值A.①④B.②③C.①②D.②④3.下列叙述中错误的是( )A.炼铁时,还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来B.活泼金属Na用电解法冶炼C.汞的冶炼可用热分解法D.铝的冶炼一般用还原剂法4.溴是海水中重要的非金属元素。
地球上90%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们称溴为“海洋元素”。
下列有关说法中正确的是( )A.从海水中提取溴时,不涉及氧化还原反应B.苯与溴水反应生成溴苯C.可以用CCl4萃取溴水中的溴D.向FeBr 2溶液中通入Cl2时,一定会发生如下反应:2Br-+Cl22Cl-+Br25.如图是我国古代冶铁图,你认为下述反应原理正确的是( )A.Fe3O4+4H23Fe+4H2OB.Fe2O3+3C2Fe+3CO↑C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.Fe2O3+2Al2Fe+Al2O36.下列金属:①铁,②镁,③锰,④钒,⑤铬。
可用铝热法制备的有( )A.①②④B.①②③⑤C.①③④⑤D.①②③④⑤7.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。
下面是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。
下列判断正确的是( )A.步骤①、③的操作分别是过滤、萃取B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全C.步骤③中加入的有机溶剂是裂化汽油或乙醇D.步骤④的操作是过滤8.由下列物质冶炼相应的金属时采用电解法的是( )A.Fe2O3B.HgOC.Cu2SD.Al2O39.化学与生活密切相关,下列说法中不正确的是( )A.二氧化硫可广泛用于食品的增白B.葡萄糖可用于补钙药物的合成C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌10.化学与社会、生产、生活密切相关。
下列说法中正确的是( )A.石英只能用于生产光导纤维B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂11.化学与生活密切相关,下列说法中正确的是( )A.聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应B.煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料D.利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程12.海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图:(1)步骤①反应的离子方程式是。
(2)步骤③反应的化学方程式是。
(3)Br的原子序数是,在周期表中位于第周期族。
(4)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。
温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:。
(5)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏,得到液溴?。
参考答案自主学习一、1.化合物2.还原3.电解法热还原法热分解法焦炭一氧化碳氢气活泼金属二、1.蒸馏法电渗析法离子交换法2.I-氧化3.2NaBr+Cl 22NaCl+Br2Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO42HBr+Cl22HCl+Br2三、1.(1)煤隔绝空气加强热使之分解化学(2)可燃性气体C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (3)氢气一氧化碳和氢气甲醇2.(1)碳氢化合物(2)沸点物理汽油煤油柴油(4)②乙烯3.甲烷合成氨生产甲醇4.n CH 2CH2CH2—CH2CH2CH2—CH2—CH2—n四、1.(1)废气废水废渣2.(2)100%课内探究一、1.强弱弱强MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑Fe2O3+CO2Fe+3CO22Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑【迁移应用1】B【迁移应用2】置换比铝不活泼的4Al+3MnO23Mn+2Al2O3解析:(1)该反应的特点为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,应为置换反应。
