自然资源的开发利用导学案高一年级下册化学人教版

化学与自然资源的开发利用

一、金属矿物的利用

L金属冶炼方法

方法对象原理注意

2NaQ（熔融）,2Na+Cht

①电解熔融氯化物（熔点低）

K、Ca、

电解法MgCb（熔融）'Mg+Chf②AlCh是共价化合物，电解熔融

Na、Mg、Al

冶炼A1

2Al26（熔融）竺4A1+302T

C、CO、H2、Al湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

热还原法Zn、Fe、Cu

高温还原金属氧化物

火法炼铜：Cu2S+O22Cu+SO2

2HgO—2Hg+O2T

热分解法Hg、Ag无

2Ag2O-^4Hg+O2t

2.铝热反应

实验装置1X"

乳化狭和

一V_—铝粉的混

J物

①铝热剂：AI+金属氧化物

实验试剂②引燃剂：Mg条

③助燃剂：KCIO3

①Mg燃烧放热

②放的热使助燃剂KCIO3分解产生。2

实验分析

③Mg在高浓度6中燃烧放出更多的热

④热量使A1与FeQa在高温下反应

①镁带表面氧化镁打磨干净，否则难以点燃

注意事项

②承接生成物Fe的蒸发皿内垫适量细沙：防蒸发皿炸裂，防液体派出

方程式2A1+FezOs>2FC+ALO3

①冶炼金属：没有AI活泼

原理应用②制取熔点较高金属：V、Cr、Mn

③焊接钢轨

二、海水资源的利用

1.海水淡化

【方法】蒸播法、电渗析法、离了交换法

2.海带提碘

,一过）［残渣一

方程式2KHH2O2+H2SO4=K2SO4+l2+2H2O

3.海水提镁

浓缩熔融、国1

过程Mg(OH)MgCI：溶液MgCh固体出解.眄

2苦2干燥

①分解贝壳：CaCO3/CaO+CO2

②制备石灰乳：CaO+HzO=Ca(OH)2

2

方程式③沉淀Mg+：Mg2“2OH=Mg(OH)2I

④制备MgCh：Mg(OH)2+2HCl=MgC12+2H2O

⑤制I仅Mg：MgCh(熔融)1Mg+Chf

4.海水提溟

丽永）蒸馀）J、热空气、分离‘叵”

过程磔桶＞Br.浓缩海水含Bq溶液SO理收塔富集,后1,B小CI，㈣

①浓缩：海水淡化使Br得到浓缩

②氧化：Cl2+2Br=Br24-2Cl

方程式

③富集：Br2+SO2+2HQ=2HBr+H2so4

④氧化：Cl2+2Br=Br24-2Cl

5.氯碱工业

【方法】2NaCl+2H2O-2NaOH+H2t+CI2t

【例1】下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是()

A.用电解法冶炼铝M,原料是氧化铝

B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fc

C.通过电解NaCI溶液的方法可以获取金属Na

D.冶炼洞的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜

【答案】C

【例2】铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是()

■镁条

t1寺-叙酸钾

孽一班化铁和铝

新的混合物

蠢发皿

A.铝热反应是放热反应

B.铝热反应可用于冶炼某些金属

C.实验中镁条的主要作用是还原氧化铁

D.实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出

【答案】C【解析】实验中镁条为引燃剂，利用燃烧放出的热量引发铝热反应，还原氧化铁的是铝。

【例3】从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法不正确的是()

干海带一遮-海带灰沸水>悬浊液滤液碘水_里一h的CCI4溶液12

浸泡H;O2

A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌

的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应

C.在碘水中加入儿滴淀粉溶液，溶液变蛤色

•»得到L的CCL溶液，该操作为“萃取”

【答案】A【解析】灼烧固体应在坨烟中进行，故A错误。

【例4】下列有关海水提镁的说法中不正确的是()

A.贝壳在海水提铁的生产流程中，主要经历了CaCO3TCaO—Ca(OH)2的过程

将海水中的Mg2+转化为Mg(OH”沉淀，然后电解Mg(OH)2制备纯镁

2制备铁

D.在海水提镁的工业流程中，氯气可以循环利用，用于制备盐酸，再溶解Mg(OH)?

【答案】B【解析】从海水中提取金属镁，是利用贝壳，将贝壳转化为Ca(OH)2,然后将海水中的Md+转化为

Mg(OH)2,再将Mg(OH”转化为MgCh，经过电解熔融MgCb，从而制得金属镁，A、C正确，B错误；在电解

熔融氯化镁时，不仅得到了金属镁，同时也得到了氯气，这些氯气可以循环使用，D正确。

【例5】从苦卤中提取浪的流程如下:

通人Ck通人空气吹出1电含BL等

苦卤一^吸收一厂＞的溶液

通入。2|B%的浓

液滨

溶液

下列有关说法不正确的是()

2s03饱和溶液

B.步骤III的离子反应：2BL+CL=2C「+Br2

C.从溟的浓溶液中提取单质澳，可以用乙醇进行萃取

D.步骤IV包含萃取、分液和蒸憎

【答案】C

三、煤、石油和天然气的综合利用

1.煤的利用

(1)组成

物质组成有机物和少量无机物

元素组成主要含C元素，另有少量H、0、N、S等元素

(2)利用

①定义：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程

干憎

②产品：出炉煤气、煤焦油、焦炭

①定义：煤一气体燃料

煤的干馀、气化、液化

气化

②方程式：C+H2O(g)'CO+H2都是化学变化

①直接液化：煤+H2f液体燃料

液化

②间接液化：煤_aL»C0+H2雎他虱＞甲醇

2.天然气的利用

(1)组成：CH4

(2)利用

H常生活用作清洁燃料

化工生产合成氨和生产甲醇

(2)可燃冰：21世纪的高效清洁能源一可燃冰。其主要成分是甲烷水合物，组成可表示为CbLrnH?。

（1）组成：多种碳氢化合物组成的混合物

（2）利用

原理产品

分储利用石油中各组分涕点的不同进行分离（物理变化）汽油、煤油、柴油等轻质油

碳原子数较多、沸点较高的重油可以裂化为碳原子数较少、

裂化汽油、煤油、柴油等轻质油

沸点较低的轻质油

采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烽断裂成

裂解乙烯、丙烯、甲烷等

乙烯、丙烯等小分子烽

石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使

催化重整环状烧

链状慌转化为环状燃

4.三大合成材料

塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，主要是以煤、石油和天然气为原料生产的

nCH2=CH2催化-。也卜”

乙烯制聚乙烯

-ECH2—C'H5J

丙烯制聚丙烯nCH2=CHCH3->

CH3

【例1】煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”，有关煤和石油加工的说法正确的是（）

B.石油的裂解、分饰和煤的干储都属于化学变化

C.煤焦油经过分储可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯

D.石油的裂化，说明长链燃在高温条件下可以分解为短链燃

【答案】D【解析】煤的干储产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，为无机物，故A错

误；石油的分馈属于物理变化，故B错误：煤通过干馄得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，但本身不含有苯等芳香

嫌，故C错误；石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链的是断裂为短链的炫的过程，烧在加热条件下是可以分

解的，且碳链越长越易分解，故D正确，

【例2】下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是（