必修2第四章导学案

1、第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源金属矿物的开发利用（1）【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【教学方法】 探究法【知识链接】金属活动顺序表【学习内容】知识点：1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界。得电子、被还原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） （游离态）。3

2、、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 热分解法 在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用 的方法从其化合物中还原出来。例如：氧化汞分解： 氧化银分解： 热还原法 对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过 来完成，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，完成下列表格现象铝与氧化铁

3、反应的化学方程式 讨论：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？这个实验说明什么？ 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)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。(2)废旧金属的处理方法:回收利用。回收金属的实例：a.废旧钢铁用于炼钢； b.废铁屑用于制铁盐；c.从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。【归纳小结】常见金属的冶炼原理K、Ca、Na、Mg、Al

4、Zn、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还原剂或特殊措施【过关训练】1、冶炼金属一般有下列四种方法：1焦炭法水煤气法活泼金属置换法电解法。古代有（）火烧孔雀石炼铜（）湿法炼铜；现代有（）铝热法炼铬（）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）A.（）用 B.（）用 C.（）用 D.（）用2、下列冶炼方法中，可以将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（ ）A.加热Al2O3 B.加热CaCO3 C.电解熔融NaCl D.氯化钠与铝粉高温共热3、冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2做还原剂  热分

5、解法   利用铝热反应原理还原  电解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。（用序号填写下列空白。）（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。（3）Hg、Ag等不活泼金属_。 （4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。4、宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其反应原理为（ ） A、CuO+H2=Cu+H2O B、CuO+CO=CO2+Cu C、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 D、Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO25、下列关于金属冶炼的说法不正确的是 （ ) A.金属冶炼是指用化学方法将金

6、属由化合态转变为游离态 B.天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质 C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法 D.金属冶炼一定要用到还原剂6、工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：加过量盐酸过滤 不溶物 铝土矿 过量 NaOH溶液过滤 沉淀 滤液 (甲)通入CO2过滤 Al(OH)3Al2O3 滤液 （乙） 滤液(1) 写出步中发生的化学方程式： (2) 写出滤液甲中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液乙所发生的化学方程式： 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用（2）【学习

7、目标】1.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；2.体验工业生产的复杂性、艰苦性。3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。【学习重点】了解海水资源开发和利用。【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。【知识链接】海水中提取食盐【学习内容】知识点1、海水水资源的利用a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有 多种元素，其中 11种元素的含量较高，其余为 元素。常从海水中提取 ，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。b.海水水资源的利用主要包括：海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等

8、.其中蒸馏法的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但成本较高.c. 描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？2、海水化学资源的开发利用（1）海带中提取碘实验目的实验原理实验过程实验步骤所用仪器、药品实验现象1、取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物（不要用水冲洗），把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中；2、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温；3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min，过滤；4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml 3%的H2O2，观察现象；5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液，再观

9、察现象。实验结论【实验讨论】海带为什么不能用水冲洗？海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？实验中用H2O2氧化I，写出反应的离子方程式。用H2O2氧化I有何优点？浓缩海水溴单质溴化氢硫酸溴单质（2）海水提溴:向硫酸酸化的海水中通入适量的 ，使溴离子（主要以溴化钠存在）转化为溴单质，涉及的化学方程式为： ；向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内，使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式为： ；向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为： 。【归纳小结】1. 海水资源的淡化和利用2

10、. 海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法 【过关训练】1 水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年，以下关于水的说法错误的是（ ）A蒸馏法是海水淡化的方法之一B淡水的密度小于海水的密度C融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D0以上，温度越高，水的密度越小2医生建议因缺少某种元素而导致甲状腺肿大的病人多吃海带，这是由于海带中含有较丰富的（ ）A碘元素 B铁元素 C钾元素 D锌元素3一位海上遇难的水手随着木排在海上漂流，他用完了淡水，感到口渴异常，但他不喝海水，因为他知道海水会致命，主要原因是（ ）A海水有苦涩味，根本喝不下去B海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C海水中有许多微生物，有

11、些微生物能致人死亡D海水会造成人体水分从血液和组织中脱离出来，使人脱水死亡4.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是 （ ） A、Mg B、NaCl C、Br2 D、K5.下列哪种试剂加入到含有Br的溶液中，可以将Br氧化为Br2 （ ） A、I2 B、I C、Cl2 D、 Cl6.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:通入足量Cl2；将海带焙烧成灰后加水搅拌；加CCl4振荡；用分液漏斗分液；过滤。合理的操作顺序是（ ） A. B. C. D.7.全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：（1）空气吹出纯碱吸

12、收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有： （写出离子方程式）； Br2+3CO32BrO3+ 5Br+3CO2 ; BrO3+ 5Br+6H3Br2+3H2O。其中反应中氧化剂是 ；还原剂是 。（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：_ 。（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海

13、水中溴的萃取试剂的 。乙醇 四氯化碳 硝酸 裂化汽油第四章 第二节 资源综合利用 环境保护【学习目标】（1）了解煤、石油的组成，掌握煤、石油的综合利用。（2）掌握环境污染的几种类型及防治，了解其危害。（3）了解绿色化学的含义。【重点难点】掌握煤、石油的综合利用【基础知识】一、煤的综合利用1煤的组成：_主要含有_元素，还含有少量的 等元素2煤的综合利用主要是通过_、_和_，获得洁净的燃料和多种化工原料(1)煤的干馏煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，如右图：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_，

14、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： _ _ _。实验如图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸然后加热，分别收集60150和150300时的馏分，就可以得到汽油和煤油(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：提高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：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料三、天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料主要用于 和 _等 四、合成材料1三大合成材料_ _ _2写出下列反应方程式

15、: 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. 绿色化学绿色化学核心是_原子经济是指_,此时原子利用率为_,请求出书后“思考与交流”中两种生产工艺的原子利用率分别为_、 _ 【自主探究】你能列举出多少种环境污染？【过关训练】1有关化石燃料的说法正确的是( ) A因为地球上的蕴藏量是无限的。所以化石燃料是可再生的B化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于是无限的C化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间也较长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过几亿万年才能形成的非再生资源2为了减少大气

16、污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是 ( ) A碳水化合物 B碳氢化合物 C氢气 D醇类3空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( ) A推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 B实施绿化工程防治扬尘污染 C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D加大石油、煤炭的开采速率，增加化石燃料的供应量4.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于

17、控制( ) A温室效应和酸雨 B赤潮 C白色污染 D破坏大气臭氧层5下列关于煤、石油、天然气资源的说法正确的是( ) 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6据2007年1月的调查显示，全世界70的电子垃圾通过各种渠道来到中国，广东贵屿更是著名的“垃圾之城”。下列有关电子垃圾的说法不正确的是 A电子垃圾应在无污染的条件下回收，使之成为有用的资源 B将电子垃圾在火上焚烧，熔下其中的金属再回收利用 C电子垃圾的任意抛弃会严重污染地下水 D各国的电子垃圾应在本国境内处理，严禁向其他国家输出7如何实现化石燃料的综合利

18、用，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。下列关于化石燃料的说法不正确的是( ) A煤的气化是指将固态煤粉碎成气态煤，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧 B天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等 C石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油的成分和化学性质不相同 D化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料8近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法 正确的是( ) A石油属于可再生矿物能源 B石油主要含有碳、氢两种元素 C石油的裂化是物理变化 D石油分馏的各馏分均是纯净物9下列说法正确的是( ) A石油

19、分馏塔从上到下的分馏产品依次是石油气、汽油、煤油、润滑油、柴油、重油 B石油的各种分馏产品具有固定的沸点 C石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量 D石油裂解的主要目的是得到甲烷、丙烷等气态烷烃10下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是( ) A汽车尾气的大量排放光化学污染咳嗽和气喘者增多 B含磷洗衣粉的大量使用水体富营养化水栖生物大量死亡 C生活污水任意排放空气中CO2浓度增大温室效应 D氟氯烃的大量使用臭氧空洞皮肤癌患者增多11工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是( ) 节省能源 不产生污染大气的

20、S02 提高了H2S04的利用率 提高了Cu的利用率 A B C D全部12现有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；少用原煤作燃料；燃煤时鼓入足量的空气；开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是( ) A B C D13“绿色化学”的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端均接近或达到零排放或零污染。下列有关“绿色化学”的描述正确的是( ) “绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 “绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程“绿色化学”是没有或尽可能减少污染的化学过程 “绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现 治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴 合理使用

21、“农药”属于“绿色化学”加强环境监测属于“绿色化学”过程开发利用氢能源属于“绿色化学” A B C D14保护环境是每一个公民的责任。下列做法：推广使用无磷洗涤剂 城市生活垃圾分类处理 推广使用一次性木质筷子 推广使用清洁能源 过量施用化肥农药 推广使用无氟冰箱 ， 其中有利于环境保护的是( ) A B C D15近年来，我国部分地区陆续发现了“毒油”，所谓“毒油”是指混有汽油的食用油，不宜食用。下列说法正确的是( )A汽油是纯净物，有固定的沸点 B汽油只能由石油分馏得到 C可用静置后看是否分层来判断食用油中是否混有汽油 D汽油是含碳原子数为511的多种烃的混合物16若污水治理方案的设计合理，

22、则在保护环境的同时，还能回收一些有价值的物质，给企业带来一定的经济效益。某工厂排出的废液中主要含有硝酸锌和硝酸银，厂方工程人员设计了如下治理方案以净化废水并回收银和硝酸锌。试完成下列问题；(1)所加试剂X是：_ ，Y是_ 。(2)下列物质的主要成分是：固体A_，滤液B_，滤液C_。(3)操作Z的名称是：_。【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来） 第四章化学与自然资源的开发利用复习题考试时间：90分钟 满分：100分一、选择题:( 本题有16个小题，每小题只有1个选项符合题意，每小题3分，共48分。)12008年夏季奥运会将在北京举行，届时要突出“绿色奥运、人

23、文奥运、科技奥运”理念。绿色奥运是指A加大反恐力度，并讲求各国运动员的营养搭配，使他们全身心投入比赛。B严禁使用兴奋剂，使运动员公平竞争。C把环境保护作为奥运设施规划和建设的首要条件D奥运场馆建设均使用天然材料，不使用合成材料2下列做法能改善空气质量的是 A 以煤等燃料作为主要生活燃料B利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源 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下列金属的冶炼不适宜用热还原性来冶炼的是A.铁B.铜C. 钠D.铅 4目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是 ACO或氢气还原法 B铝热反应法C电解法D热分解法5下列化工生产过程中所发生的反应不属于氧化还原反应的是 A用

24、大理石制生石灰 B用铝土矿制金属铝C用氯气和消石灰制漂白粉 D用氢气和氮气合成氨6“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念在“绿色化学工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100。以下反应最符合绿色化学，原子经济性要求的是 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用二氧化硅制备高纯硅 7随着世界人口的急剧增长、工业的蓬勃发展，淡水供应危机日益成为世界关注的焦点，海水约占地球现有总水量的97，海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向，若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是 A加入明矾，使海水的盐份沉淀并淡化B利

25、用太阳能，将海水蒸馏淡化C将海水通过离子交换树脂，以除去所含的盐分D利用半透膜，采用反渗透法而使海水淡化8人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品下面属于白色食品的是 A酱油B面粉C海带D菜油9下列说法正确的是A所有不锈钢都只含有金属元素B大多数金属元素均以单质形式存在于自然界C广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D镁合金的硬度和强度均高于纯镁10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变化的是AB C D11从海水中可获得的在常温下为液体的单质是AMg B

26、K CBr2 DI212下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是A石油裂解得到的汽油是纯净物B煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态是物理变化过程 C天然气是一种清洁的化石燃料 D煤就是碳，属于单质13近年来，在我国部分海域中出现了大面积的“赤潮”，给当地渔业造成了重大损失，赤潮直接威胁着人类生存的环境，已经成为我国目前最主要的海洋灾害之一。下列关于赤潮发生原因的叙述正确的是A含氯化合物直接排入大海，引发赤潮的发生B赤潮发生的根本原因是含氟制冷剂大量使用导致臭氧层破坏的结果C含氮、磷的污水大量排入大海,导致某些浮游生物爆发性繁殖是赤潮发生的直接原因D空气中二氧化碳浓度升高，导致海洋温度

27、升高，引发了赤潮的发生14近年来，天门市的大部分公交车及部分出租车已采用LPG（液化石油气）作为汽车的燃料，其主要目的在于A防止石油短缺 B降低成本 C减少对大气的污染 D加大发动机的动力15在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是ANa、Mg 、Al BNa、K 、Zn CFe、Cu、Ag DNa、Ca、Cu16. 第28届国际地质大会提供的资料显示，在海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。其蕴藏量是地球上煤和石油的几百倍，因而是一种等待开发的巨大能源物质。有关可燃冰的下列预测中错误的是A高压、低温有助于可燃冰的形成 B可燃冰的主要成分是甲烷C可燃冰的微粒间可能存在着离子键 D构成可燃冰的原子间存在着极性共价键选择题答题栏：题号12345678910111213141516答案二.非选择题（共5小题，共52分）17（16分）铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。（1）写出