高中化学 第11章 化学与自然资源的开发利用学案与测评课件 新人教版.ppt

一 金属矿物的开发利用1 金属在自然界中的存在 在自然界中 除了 等极少数金属外 绝大多数金属都以 存在 2 金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属 的过程 3 金属冶炼的方法 1 热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取hg ag等不活泼金属 化学方程式分别为 2 热还原法 写出化学方程式 h2还原wo3 al还原cr2o3 co还原fe2o3 3 电解法 适用于金属活动性很强的金属的冶炼 写出化学方程式 na mg al 二 海水资源的开发利用1 海水水资源的利用 1 海水水资源的利用 主要包括 和直接利用海水进行 等 2 海水淡化的方法主要有 等 2 海水化学资源的开发利用 1 海水晒盐 2 海水中提取镁 溴 碘 3 海水中提取 和 用于核能的开发 4 新型能源 的开发利用 三 煤 石油和天然气的综合利用1 煤的综合利用 1 煤的组成 有机物和少量无机物组成的复杂 主要含有 等元素 2 煤的综合利用 煤的干馏 将煤 使之分解的过程 工业上也叫 煤的气化 将煤中的有机物转化为 的过程 主要反应方程式 煤的液化直接液化 使煤与h2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 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 将复杂混合物分离成较 简单和更有用的混合物的过程 3 石油的裂化和裂解 石油的裂化 含碳原子较多 高沸点的烃在催化剂 高温条件下 断裂成 的过程 十六烷裂化的方程式为 石油的裂解 在更高温度下的深度裂化 丁烷裂解为甲烷和丙烯的化学方程式 想一想 在石油化工中 获得柴油的方法有哪些 石油的常压蒸馏 减压蒸馏和催化裂化的原料有什么不同 答案 获得柴油的方法有石油的常压蒸馏 减压蒸馏和催化裂化 石油的常压蒸馏的原料是原油 减压蒸馏的原料是重油 催化裂化的原料是重油 石蜡等 3 天然气的综合利用 1 主要成分 2 用途 洁净的化石燃料 合成氨和 温馨提示 煤的干馏是化学变化 石油的分馏是物理变化 煤的气化和液化 石油的催化裂化和裂解都是化学变化 四 环境保护与绿色化学1 环境保护 1 三废污染 固体废弃物污染 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 核心是利用 从 上 工业对环境的污染 2 原子经济性 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 想一想 原子利用率为100 的化学反应类型有哪些 答案 化合反应 加成反应 加聚反应等 答案 一 1 金 铂化合态2 从其他化合物中还原出来 四 1 1 大气污染水污染2 1 化学原理源头减少和消除 2 100 金属的冶炼 例1 冶炼金属一般有下列4种方法 焦炭法 水煤气 或氢气 一氧化碳 法 活泼金属置换法 电解法 这4种方法在工业上均有应用 古代有 火烧孔雀石炼铜 湿法炼铜 现代有 铝热法炼铬 从光卤石 mgcl2 6h2o 中炼镁 对它们冶炼方法的分类 不正确的是 a b c d 解析 发生的反应分别是 cu2 oh 2co32cuo co2 h2oc 2cuo2cu co2 fe cuso4 feso4 cu 2al cr2o3al2o3 2cr 先从光卤石中提取氯化镁 再电解熔融的氯化镁 mgcl2 熔融 mg cl2 则 属方法 属方法 属方法 属方法 综上分析 b不正确 答案 b 温馨提示 金属冶炼方法 历史上金属使用时期的先后都取决于金属活动性顺序 2 铝热反应 1 原理 铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质 2 反应特点 高温条件 剧烈燃烧 放出大量的热 新生成的液态金属单质易与al2o3 固态 分离 3 引燃剂和铝热剂 引燃剂 镁条 氯酸钾 铝热剂 铝粉和难熔金属的氧化物 fe2o3 cr2o3 v2o5等 组成的混合物 4 应用 铝热反应常用于冶炼难熔金属 如v cr mn等 焊接钢轨等 知识关联 金属的冶炼与氧化还原反应 元素化合物的推断 实验等联系 1 下列叙述错误的是 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法 从海水中提取镁 溴 碘的原理和方法 例2 海水中有取之不尽的化学资源 从海水中可提取多种化工原料 如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图 解析 活泼金属k ca na al用电解法冶炼 d错 多数金属的冶炼用热还原法如fe w cr等 有些不活泼金属用热分解法就可制得如hg ag等 答案 d 试回答下列问题 1 粗盐中含有ca2 mg2 so2 4等杂质 精制后可得nacl饱和溶液 精制时通常在溶液中依次加入过量的bacl2溶液 naoh溶液和na2co3溶液 过滤 最后向滤液中加入盐酸至滤液呈中性 请写出加入盐酸后发生反应的离子方程式 2 从海水中提取食盐后的母液中有k na mg2 等阳离子 从离子反应的角度思考 在母液里加入石灰乳起什么作用 3 海水里的镁元素处于游离态还是化合态 从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应 为什么 4 电解无水氯化镁所得的镁蒸气可以在下列哪种气体中冷却 a h2b co2c 空气d o2 解析 分析题中涉及的各物质之间的关系知 反应的化学方程式为 mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2o 1 滤液中有过量的na2co3和naoh 加盐酸后发生的反应为oh h h2o co2 3 2h h2o co2 2 石灰乳和mg2 反应生成mg oh 2沉淀 3 分析从海水中提取mgcl2的流程 mg2 mg oh 2 mgcl2 整个流程没有化合价的变化 不属于氧化还原反应 4 mg与o2 co2 空气都可以反应 与h2不反应 答案 1 oh h h2o co2 3 2h h2o co2 2 将mg2 沉淀为mg oh 2沉淀 3 化合态 不是 因为没有发生化合价变化 4 a oh hcl 1 从海水中提取镁 1 流程 2 步骤 加熟石灰 过滤 加盐酸 浓缩结晶 电解 3 发生的化学反应 mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2 mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2o mgcl2 6h2o mgcl2 6h2o mgcl2 熔融 mg cl2 hcl气氛 电解 2 从海水中提取溴 1 流程 温馨提示 冶炼金属镁用电解熔融mgcl2的方法 而不用电解mgo的方法 因为mgo的熔点太高 冶炼金属铝用电解熔融al2o3的方法 而不用电解alcl3的方法 因为alcl3是共价化合物 海带中提取碘时也可用绿色氧化剂h2o2在酸性条件下将i 氧化为i2 知识关联 海水中化学资源的开发利用与氧化还原反应 离子反应 元素化合物的实验及推断等联系 2 海水是镁的主要来源之一 从海水中提取镁可按如下步骤进行 把贝壳 主要成分是碳酸钙 煅烧成石灰 在引有海水的渠中加入石灰 经过沉降 然后过滤得沉淀物 将沉淀物与稀盐酸发生反应 然后结晶 过滤 干燥 电解得产品 上述提取镁的过程中 没有涉及到的反应类型有 a 分解反应b 化合反应c 置换反应d 复分解反应 绿色化学思想 例3 在绿色化学工艺中 理想状态是反应物中原子全部转化为欲制产物 即原子利用率为100 在用ch3ch ch2合成ch2 c ch3 cooch3的过程中 欲使原子利用率达到最高 还需要其他的反应物是 a co2和h2ob co和hchoc ch3oh和h2d h2和co2 解析 绿色化学 要求原子利用率为100 故产品ch2 c ch3 cooch3与原料之间遵循原子守恒 将ch2 c ch3 cooch3中各原子个数减去ch3ch ch2中各原子个数即得其他反应物的各原子个数 c2h2o2 只有b项符合 答案 b 1 绿色化学的含义绿色化学又称环境友好化学或清洁化学 是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学 绿色化学要求原料和产品无害 在化学过程中不产生 三废 或使 三废 降低到最低程度 2 化学实验绿色化的途径 1 开发绿色实验 如实验室以h2o2分解法制氧取代氯酸钾分解法 实现原料和反应过程的绿色化 2 防止实验过程中尾气 废物等对环境的污染 实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收 对实验产物尽可能再利用等 3 在保证实验效果的前提下 尽量减少实验试剂的用量 如降低试剂浓度 减少用量等 使实验小型化 微型化 4 对于危险或反应条件苛刻 污染严重或仪器 试剂价格昂贵的实验 可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法 5 妥善处置实验产生的废物 防止污染环境 3 绿色化学的基本原则 1 防止污染的产生优于治理产生的污染 3 应考虑到能源消耗对环境和经济的影响 并应尽量少地使用能源 在常温 常压下进行 知识关联 绿色化学与社会生活 实验方案的评价及改进等联系 3 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 是一门能彻底防止污染产生的科学 包括 绿色生成 和 绿色销毁 等内容 在整顿音像市场的活动中 查封了一批盗版光盘 并进行了 绿色销毁 以下属于 绿色销毁 的是 a 泼上汽油焚烧b 倾倒于江河之中c 深埋于土中d 碾压粉碎后回收利用 解析 碾压粉碎后回收利用既销毁了盗版光盘 又可作为再生原料 最符合 绿色化学 的宗旨 答案 d 1 2011 福建厦门六中月考 仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是 a 钠 镁b 溴 碘c 食盐 淡水d 氯气 烧碱 解析 食盐和淡水在海水中本来就存在 不需用化学方法就能获得 答案 c2 2010高考 江苏卷 1 化学与能源开发 环境保护 资源利用等密切相关 下列说法正确的是 a 为提高农作物的产量和质量 应大量使用化肥和农药b 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理c 实现化石燃料清洁利用就无需开发新能源d 垃圾是放错地方的资源 应分类回收利用 解析 a中为了提高农作物的产量和质量 应研发高效低毒的农药 降低蔬菜的农药残留量 b中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 c中化石能源是有限的一次能源 为了可持续发展 必须要开发新能源 d中垃圾也 是一种重要资源 答案 d 3 工业上冶炼金属一般用热分解法 热还原法和电解法 选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是 a 金属在自然界中的存在形式b 金属元素在地壳中的含量c 金属阳离子得电子的能力d 金属熔点的高低 解析 主要依据金属阳离子得电子能力的不同 答案 c4 用铝热剂冶炼金属 是利用了铝的 还原性 既与h 反应 也与oh 反应 导电性 反应过程中放出大量的热a b c