化学与自然资源的开发利用备课.doc

膃膁蒆羃袃莆莂羂羅腿蚁羁肇莄薇羁芀膇薃羀罿蒃葿薆肁芆莅薅膄蒁蚃薅袃芄蕿薄羆葿蒅蚃肈节莁蚂膀肅螀蚁羀芀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈虿袄膂莄蚈羇莇蚃螇聿膀薈螆膁莅蒄螅袁膈莀螄肃莄莆螃膆芆蚅螃袅蒂薁螂羇芅蒇螁肀蒀莃袀膂芃蚂衿袂肆薈袈羄芁蒄袇膆肄蒀袇袆莀莆袆羈膂蚄袅肁莈薀袄膃膁蒆羃袃莆莂羂羅腿蚁羁肇莄薇羁芀膇薃羀罿蒃葿薆肁芆莅薅膄蒁蚃薅袃芄蕿薄羆葿蒅蚃肈节莁蚂膀肅螀蚁羀芀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈虿袄膂莄蚈羇莇蚃螇聿膀薈螆膁莅蒄螅袁膈莀螄肃莄莆螃膆芆蚅螃袅蒂薁螂羇芅蒇螁肀蒀莃袀膂芃蚂衿袂肆薈袈羄芁蒄袇膆肄蒀袇袆莀莆袆羈膂蚄袅肁莈薀袄膃膁蒆羃袃莆莂羂羅腿蚁羁肇莄薇羁芀膇薃羀罿蒃葿薆肁芆莅薅膄蒁蚃薅袃芄蕿薄羆葿蒅蚃肈节莁蚂膀肅螀蚁羀芀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈虿袄膂莄蚈羇莇蚃螇聿膀薈螆膁莅蒄螅袁膈莀螄肃莄莆螃膆芆蚅螃袅蒂薁螂羇芅蒇螁肀蒀莃袀膂芃蚂衿袂肆薈袈羄芁蒄袇膆肄蒀袇袆莀莆袆羈膂蚄袅肁莈薀袄膃膁蒆羃袃莆莂羂羅腿蚁羁肇莄薇羁芀膇薃羀罿蒃葿薆肁芆莅薅膄蒁蚃薅袃芄蕿 2008年6月10日，南京市高一化学专题讲座 第四章 化学与自然资源的开发利用备课南京市第九中学高一化学备课组 李虎山一、本章节教材的地位和功能特点：化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也是贯穿本章始终的重要核心观念。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。1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。2STS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。本章是普通高中化学课程标准中，必修模块6个主题中的最后一个主题“化学与可持续发展。”它具有如下鲜明的特色：（1）突出主题：根据课程标准，本章主题是化学与可持续发展，主要包括两个方面：利用化学变化不断地提供人类生存和发展的物质条件，利用化学变化还可以创造自然界原本没有的物质（主要指有机合成高分子化合物），从而使生活更加方便、舒适；在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围环境、维护生态平衡的重要性，建立可持续发展的观念。（2） 体现基础性、时代性和选择性“基础性”表现在紧紧围绕金属矿物、海水和化石燃料这些人类重要自然资源的综合利用中的化学基本原理和基础知识，如氧化还原反应原理及其应用；金属活动性顺序；典型非金属元素卤素及其化合物之间的化学转化；分离混合物的基本操作蒸馏、分馏；具有典型结构的有机物乙烯的聚合反应等。“时代性”表现在关注自然资源开发和社会可持续发展这一当今社会热点问题，努力揭示化学在面对和解决这一问题中的作用和价值。“选择性”主要表现在除了课程模块的选择性外，在基础模块内也体现选择性。（3） 更新呈现方式，促进学生学习方式转变通过多样的呈现方式，帮助学生理解化学与可持续发展这一主题，如资料卡片“自然资源可持续发展”、“海水提溴”、“甲烷水合物”；科学视野“自然资源的开源与节流”、“壁虎的脚与胶黏剂”以及科学探究、实验、思考与交流、学与问等活动，促进学生积极主动的多样化学习方式的转变；改变只重视知识理解和掌握等学习结果的倾向，向追求多元化学习目标、重视过程的理解和体会的转变；改变教材内容是惟一正确知识的倾向，向开发以教材为主要学习媒体的多种、开放、互动的教学资源的转变。教师可以根据这些内容，结合自己的教学经验、学校条件和学生的实际情况，重新调整和补充教材中的教学内容，有条件的还可以指导学生通过网络、报纸收集最近几年全国或全世界几件与环境有关重大事件或各国政府的重大的环境决策，形成专题小报告，或小课件在课堂上展示，从而丰富教材及教学的内容；激发学生学习化学的兴趣、启发他们从小养成保护环境的责任意识，并培养其自主学习和研究的能力。二、人教版与苏教版相关知识点内容的比较必修1共有内容人教版苏教版钠金属钠物理性质，与水反应，与氧气的反应保存方法原子结构，用途，工业制法过氧化钠颜色，状态过氧化钠的特殊用途（与水、二氧化碳反应）碳酸钠物理性质，与酸反应，热稳定性，用途两者性质比较碳酸氢钠物理性质，与酸反应，热稳定性，用途氯氯气物理性质，与金属反应，与氢气反应，与水反应，与碱反应，氯气的用途电解氯化钠制取氯气，潮湿的氯气具有漂白性次氯酸见光分解漂白性氧化性强溴单质、碘单质颜色、状态、溶解性、氧化性比较铝金属铝与酸反应，与碱反应，与氧气反应钝化，铝热反应氧化铝与酸反应，与碱反应，两性氧化物电解氧化铝氢氧化铝与酸反应，与碱反应，两性氢氧化物，净水作用吸附色素，加热分解铁金属铁、二价铁、三价铁金属铁具有还原性，三价铁离子的氧化性及检验，二价铁与三价铁的相互转化铁盐的净水作用钢铁腐蚀氢氧化铁，氢氧化亚铁氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁颜色，状态，氢氧化铁受热分解铜铜合金简介铜化合物的应用必修2共有内容人教版苏教版石油的炼制，煤的综合利用，环境保护和绿色化学金属矿物的开发利用，海水资源的开发利用药物、科技与化学选修有机化学基础*共有内容人教版苏教版烷烃和烯烃的物理性质的递变，脂肪烃（烷烃、烯烃、炔烃）的性质，取代反应，加成反应，加聚反应，杂化类型与空间构型，石油的组成，石油的炼制方法（分馏、裂化、裂解）及其对应产物，苯的结构，芳香烃的来源和应用，甲苯的硝化反应，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，多环芳香烃部分烷烃、烯烃的沸点和相对密度，乙烷的比例模型，烯烃的顺反异构，乙炔的性质和实验室制法，图示介绍石油炼制，文字介绍石油炼制，苯的性质（溴代反应、硝化反应），对于专业班的学生，高考必考内容，如果是两种版本的交汇点，我们要加强讲解深度与横向联系的广度，力争到位；而两种版本的分化点，不要加深，仅要让学生了解，做到相互补充，以拓展学生的视野。有的知识点在必修教材中已经涉及，但在选修教材中又进一步讲解，这类知识点要反复强化，让学生的完全消化吸收。对于只要参加学业水平测试的非专业班的学生，则必须完全依据学业水平测试的说明进行要求，不必补充，以免人为增大难度，造成学生精力与时间的浪费。三、内容与教学目标要求1本章内容在必修模块和选修模块中的要求对比及知识与技能目标要求第一节 开发利用金属矿物和海水资源必修课程标准选修课程标准必修知识与技能目标要求以海水资源、金属矿物的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。（选修2）讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。基本要求：1知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。2知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。3知道从海水中提取溴、碘的原理。了解非金属置换反应。4能参照海水提取镁的过程中化学原理写出有关的化学方程式。弹性要求：1.初步学会梳理无机物之间的转化（镁及其化合物的关系）2能用自己所学的化学知识对一些化工生产流程的原理步骤进行简单的解释或分析。不宜拓展：金属冶炼及海水综合利用的化工工艺技术。第二节 资源综合利用 环境保护必修课程标准选修课程标准必修知识与技能目标要求1认识化石燃料综合利用的意义。2通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应，能举例说明高分子材料在生活等领域中的作用。3以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。4能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在化学合成中遵循“绿色化学”思想的重要性。1通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展。2了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。3知道化学在水处理中的应用。4举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能，评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。基本要求：1.认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。2.了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。3.了解石油的成分；知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化工产品及其用途。4.通过乙烯的聚合反应了解常见高分子材料的合成,了解聚合反应的原理。知道日常生活中的一些合成高分子材料的应用。5.知道形成酸雨的主要物质是硫氧化物和氮氧化物；认识含氮、磷的水体污染问题；知道一些污染的来源及控制方法。弹性要求：了解原子“原子经济”的概念不宜拓展：各种控制污染的原理2过程与方法目标（1）通过对教材中“原油的分馏及裂化的产品和用途示意图”阅读分析，提高学生读图能力。（2）学习阅读课本或通过上网、到图书馆等途径查阅资料获取信息的方法，培养对所获信息进行加工，归纳概括形成一定结论的能力。3情感态度与价值观目标（1）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，体会保护金属、海水资源的重要性。（2）认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义，认识化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用与环境保护方面同样有用武之地。利用化石燃料这些人类重要自然资源的综合利用中过程的利弊来感受人与社会的和谐发展。（3）培养学生绿色化学思想和环境意识。四、内容结构与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：环境保护综合利用自然资源人自然自然资源化学变化可获得有用的物质可获得能量其次是认识化学在自然资源的开发利用中所起的作用：研究化学变化从自然界获得有用的物质和能量合成自然界原本没有的物质从煤、石油、天然气中获得基本化工原料海水中水资源、化学资源的开发利用金属矿物的开发利用以煤、石油、天然气为原料生产合成材料无机物知识的归纳拓展有机物知识归纳拓展其三，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。五、 课时建议第一节 金属矿物的开发利用 1课时 海水资源的开发利用 1课时第二节 煤、石油和天然气的综合利用 1课时环境保护与绿色化学 1课时作业或练习讲评 2课时总计 6课时六、具体教学建议：第一节 开发利用金属矿物和海水资源本章的主要线索是：以金属的冶炼，海水中水资源、化学资源的开发利用，石油、煤的炼制和综合利用，合成材料的生产等几个学生有学习基础的典型实例为知识载体，通过教师组织和学生参与课堂或课外的学习活动，在学习过程中，学生认识和体会到化学在自然资源的开发、综合利用、环境保护中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护、合理利用、保护环境的意识和绿色化学的思想。围绕上述三维目标的达成提出几点建议：1重视让学生用所学化学基础知识解释或分析资源开发利用中的化学知识，从而认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。教学中通过设计合理的问题，让学生主动用所学知识对化学在资源开发上的具体应用进行分析和解释，体会自己所学化学知识的应用价值，在落实知识与技能目标的同时实现情感态度与价值观目标。氧化还原反应知识的应用与拓展思考题:P88金属冶炼的基本原理是什么？大多数金属在自然界以化合物存在，金属冶炼通常用氧化还原反应将金属从其化合物中还原出来，成为金属单质。P89“实验4-1”铝热反应实验中，铝热反应为什么能发生，在实际生产中有何应用？利用了铝的强还原性。焊接铁轨。P91“实验4-2” 海带中提取碘的实验中，你还可以用哪些物质来代替H2O2，这里用H2O2有什么好处？注意此处的主要教学目标是使学生认识氧化剂、还原剂知识在实际中的应用价值。P91“思考与交流”，Br- 转化为Br2，你能否写出有关反应的化学方程式和离子方程式，这些反应属于何种反应类型，从这些反应中比较Cl2、Br2、I2、H2O2、SO2氧化性的相对强弱。课后P93第5题。化学基本分离方法知识的应用与拓展：P90蒸馏法为什么能进行海水淡化处理？原理怎样？装置怎样？P96 已知石油的成分，根据所学的知识，互溶的液体混合物应当如何分离？石油分馏的原理是什么？有机化学知识的应用和拓展：P97-98 乙烯的结构是怎样的？由乙烯生成聚乙烯化学方程式，反应类型，高聚物的基本结构如何？你能否指出聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯的单体分别是什么？所学化学知识的综合运用：用自己所学的化学知识对一些化工生产流程的原理步骤进行简单的解释或分析。课后习题：2、4、6、9、10。2重视学生主动参与本章内容的学习过程，在学习过程中学习阅读、查阅资料的方法，培养对信息进行进一步归纳概括的能力。本章教材中，知识与技能目标要求不高，大多为知道、了解的层次，但信息量大，可以让学生阅读教材或由老师提供的大量多媒体信息，让学生从这些信息中通过自己的进一步归纳概括，对信息进行再加工，在相应地达成知识与技能目标的同时培养学生的学习能力。教学片断1：落实金属的冶炼方法与其金属活动顺序的关系，培养归纳能力。学生阅读课本P88“金属矿物的开发利用”讨论为什么不同的金属冶炼方法不同？归纳 金属活动顺序与金属冶炼方法有何关系？金属的活动顺序K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) CuHg AgPt Au金属原子失电子能力金属离子得电子能力主要冶炼方法思考为什么人类使用铁器比使用铜器晚？教学片断2：落实石油炼制的一般方法及其综合利用，培养学生读图能力。学生看课本P96 图4-6 原油的分馏及裂化的产品和用途示意图，并阅读课本相关文字或查找相关内容，回答下列问题：石油的成分如何？根据你所掌握的物质分离的基本方法，对石油进行初步的分离可以采用怎样的方法？从图中，你可以找到哪些石油炼制的方法？这些炼制方法的原料是什么，产品是什么，产品的主要用途是什么？3重视学生在参与学习过程中的情感体验，以多种评价方式反馈学习效果，以利学生情感态度与价值观目标的达成。本章内容主要要求学生大致了解，用心体会。化学与可持续发展的关系，环保意识和绿色化学的理念，在两节教材中均有渗透和表述，而这些观念的形成与培养，需要学生自己的亲身体会才能可能达成。所以要实现这一目标，可以采取这样几种教学策略：（1）由老师利用提供大量的实物、模型、图表、录像、多媒体课件等大量信息，结合教材内容，让学生充分感受和体会。然后让学生在班上交流自己的体会和认识。（2）让学生根据自己的条件，以各种方式主动收集相关信息，经过自己的整理，完成小论文，表达自己对“化学与可持续发展”这一主题的认识和体会，反馈学习效果。如，对于第二节中“环境保护与绿色化学”的学习，可以让学生自己上网，完成如化学与资源利用、化学与环境保护、绿色化学等一些小专题的小论文。（3）课内与课外相结合，指导学生选择一些小课题，进行更深入的学习和研究。实际上，教材中通过几个“思考与交流”栏目，提供了几个这样的选题。P90“思考与交流”关于海底的大量多金属结核矿的开发问题；回收废旧钢铁、铝制品的问题。P99“思考与交流”关于废旧合成材料（白色污染）的回收和利用问题。P101“思考与交流”关于酸雨、水污染、化学实验中室内和室外污染的防止问题。这些都可以作为学生课外进行深入调查和研究的选题，学生根据自己的兴趣和条件选择其中的一个内容作为自己深入学习和研究的课题，进行研究性学习，然后到课堂上进行交流与汇报。这些小专题与化学的发展和应用联系较紧，有利于培养学生学习化学兴趣，促使学生在后继学习中继续选择化学选修模块的学习甚至将化学作为自己未来的职业。但要注意的是，这几个“思考与交流”，安排在这里的主要目的是对学生情感态度价值观目标的实现，具体的知识性内容在选修1和选修2中还要继续学习。如P101“思考与交流”中的三个选题在选修1中都还有专门的章节进行阐述与学习，并有相应的知识与技能目标要求。所以在本章的学习中更应注重学生的情感体验而不是知识性目标的达成。附录 重要知识点讲解与部分教学片断 第一节 金属矿物的开发利用 1 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。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：（1）热分解法对于不活泼金属，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+O2 2Ag2O4Ag+O2（2）热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+3CO 2Fe+CO2 WO3+3H2 W+3H2O ZnO+CZn+CO MgO+C Mg(g)+CO(g)Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（铝热反应） Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（3）电解法活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：2NaCl（熔融） 2Na+Cl2 4NaOH（熔融） 4Na+O2+2H2OMgCl2（熔融） Mg+Cl2 2Al2O3 4Al+3O2一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2（4）有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：Cu2S+O2 2Cu+SO2重要知识点讲解与部分教学片断煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。煤的干馏：煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：C (s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)（1） 煤的液化煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。小结 煤的综合利用2石油加工石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。石油的分馏石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。石油的催化裂化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。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。例如， C16H34 C8H18+C8H16 C8H18 C4H10+ C4H8C4H10 C2H6+C2H4 C4H10 CH4+C3H8乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。其它的石油加工石油经过催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。3聚合反应和高分子化合物由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。例如： CH2CH2 nn CH2=CH2 聚乙烯是由成千上万个乙烯分子在一定条件下发生聚合反应生成的相对分子质量巨大的高分子化合物。相对分子质量巨大是高分子化合物的基本特征，也是它们与低分子化合物的根本区别。高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等，也有人工合成的，如聚乙烯等。塑料、合成橡胶和合成纤维三大人工合成的高分子材料。4化学与环境保护的关系化学在环境保护上的应用主要有以下几个方面：（1）对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。（2）治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产绿色化学 绿色化学的核心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。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，这是原子利用率为100%。可选用的例题或学生练习1、(2007全国理综)下列关于环境问题的说法正确的是（ A ）A、燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的SO2B、臭氧的体积分数超过1014的空气有利于人体的健康C、pH在5.67.0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，故不会导致水污染2(07广东省理综)下述做法能改善空气质量的是（ B ）A以煤等燃料作为主要生活燃料 B利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 D限制使用电动车3(07广东省理综)污水处理的主要方法有：中和法；化学沉淀法；氧化还原法；过滤法。其中属于化学方法的有（ D ）A B C D4(07广东省理综)从海水可获得的在常温下为液体的单质是（ C ）AMgBKCBr2DI25(07广东省理综)以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（ A ）A乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B甲烷与氯气制备一氯甲烷C以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D用SiO2制备高纯硅6(07广东省理综)下列关于有机化合物的说法正确的是（ B ）A乙醇和乙酸都存在碳氧双键 B甲烷和乙烯都可以与氯气反应C高锰酸钾可以氧化苯和甲烷 D乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成7(07广东省理综)下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（ D ）A石油裂解得到的汽油是纯净物 B石油产品都可用于聚合反应C天然气是一种清洁的化石燃料 D水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料8.（2007山东理综）工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。电解提纯CaCl2石灰水Cl2H2SO4海水苦卤（Ca2、Mg2、Br等）粗盐NaCl溶液H2、Cl2、NaOHCa2+、Mg2+等Br2CaSO4Mg2+等Mg(OH)2(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是。电解槽中的阳极材料为。（2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4 的顺序制备？，原因是 。（3）溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是 。答案：（1） 阳离子（或Na）；钛（或石墨）（2） 否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。（3） 四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。9(07全国理综) 水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和H2。（加热装置和导管等在图中略去）回答下列问题： 盛浓H2SO4的装置用途是_，盛NaOH溶液的装置用途是_。 仪器B中需加入试剂的名称（或化学式）是：_，所发生反应的化学方程式是：_。 仪器C中需加入试剂的名称（或化学式）是：_，其目的是：_。 按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：ga b_。 能证明混合气中含有CO的实验依据是_。 能证明混合气中含有H2的实验依据是_。答案： 除去水蒸气 除去CO2 氧化铜（CuO） CuOH2CuH2O CuOCOCuCO2 无水硫酸铜 检验H2O (ga b)k jh ic d(或d c)f el m 原混合气中的CO2已被除去，其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊 原混合气中的H2O已被除去，其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色其他参考资料海洋“财富”的贮藏量及使用情况表海洋石油和天然气海洋金属矿藏海洋生物海洋动力能源海水化学资源海底石油储藏量约1350亿吨；天然气约140万亿米3，约占世界油气总量的45%。化学元素80多种，可提取镁、钾、铀、锶等各类矿物达5亿亿吨。海洋生物20多万种。初级生产力每年为6000亿吨，供人利用的每年为6亿吨。能源总量在1 500亿千瓦以上，波浪能700亿千瓦，潮汐能27亿千瓦，海流能1亿千瓦，温差能500亿千瓦，盐度差能300亿千瓦。每年提取淡水20多亿吨、食盐5 000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨，总值达6亿美元目前海上油气开采量约占全球油气开采量的30%。海底有大量锰结核（金属结核）总储量约为3万亿吨。每年产出的水产品足够300亿人食用，等于全球耕地提供农产品1000倍含有200万亿吨重水，其中所含的氘是受控核聚变的宝贵原料。是21世纪全球电力的一个重要来源蒸馏法电渗析法反渗透法1.石油的成分：在石油中由碳、氢两种元素组成的化合物的成分很复杂。按其结构可分为烷烃（包括直链和支链烷烃）、环烷烃（多数为烷基环戊烷和烷基环己烷）和芳香烃（多数是烷基苯）。在石油中一般不含烯烃。根据石油中所含烃的成分的不同，一般将石油分为烷烃基石油、环烷基石油、混合基石油和芳烃基石油等几大类。2.石油分馏的工艺过程（1）原油加工前的预处理（脱盐、脱水）（2）常压分馏（3）减压分馏3.汽油：汽油是一种重要燃料，在发动机中，汽油应在燃烧冲程燃烧。但有的汽油在压缩过程就燃烧爆炸，并强烈地震动。这种汽油在气缸中的不正常的燃烧现象，称为汽油的爆震性。汽油的抗震性能用辛烷值来表示。提高汽油辛烷值的方法之一，是增加汽油中的芳烃的含量，减少正构烷烃的含量；另一种方法是加入少量的四乙基铅Pb(C2H5)4。四乙基铅在气缸中燃烧后，会成为挥发性物质从气缸中排出。造成了一定程度的环境污染。目前，我国绝大部分城市已经禁止汽车使用含铅汽油。4.催化裂化催化裂化就是将原油（常用的馏分是重质油，如减压馏分、焦化柴油及石蜡等，也可使用常压重油）在催化剂的存在下，在460 520 及100 kPa200 kPa的压强下进行裂解反应。以提高汽油的产量与质量。5.石油的重整：重整常用铂或铼作催化剂，所以，又叫做铂铼重整。重整的目的有两个，一是提高汽油的辛烷值；二是制取芳香烃。6.煤的组成：自然界中的各种煤尽管种类不同，但都是由有机物质、无机物质和水分三部分组成。（1）碳 碳是煤中的主要成分。煤中的含碳量随着煤变质的程度而有规律地增加。所以，含碳量的多少可以表示煤的变质程度。7.煤的结构煤的主要组成部分是有机物质，所以煤的分子结构具有明显的有机化合物的特有结构。分析和测定表明，煤的结构的基本单元是以缩合芳环为主体的周围连接很多烃类的侧链、“-O-”键和各种官能团的高分子。图 煤的结构模型8.煤的气化和液化（1）气化：目前，煤的气化主要是碳和水蒸汽的反应。C+H2O=CO+H2这是一个吸热反应，反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧来提供。C+O2=CO2对于这两个反应来说，如果使用空气必然会引入大量的氮气，使煤气的热值降低，成为低热值煤气。如果使用氧气，就能得到中热值煤气。如果要得到高热值的煤气，就需要将中热值煤气中的CO和H2，在催化的条件下合成甲烷。CO+3H2=CH4+H2O（2）液化：煤的液化有多种方法，教材中提到的煤的干馏和使煤与氢气在一定条件下反应，都是将煤液化的方法。煤的液化可以分为直接液化和间接液化两个途径。直接液化大致有氢化法和溶剂精制法。9生态平衡：生态系统发展到成熟阶段，它的生物种类的组成，各个种群的数量及比率以及能量和物质的输入、输出等，都处于相对稳定的状态，这种状态叫做生态平衡。10.环境的污染：人类的活动不断向环境排放污染物质，但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用，污染物质的毒性和浓度会自然降低，这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害了人类健康和生存，这就是发生了环境污染。环境污染有各种类型：按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染11.土壤的污染及防治土壤污染物按其来源主要有以下几种：（1）城市污水、工业废水的污染及危害（2）垃圾及工矿企业固体废弃物的污染及危害（3）化肥、农药的污染及危害水体污染物种类繁多，依据污染物质所造成的环境问题，主