《第四章：化学与自然资源的开发利用复习学案(带答案).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章：化学与自然资源的开发利用复习学案(带答案).docx（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第四章 : 化学与自然资源的开发利用学案(带答案)第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属在自然界中的存在形式1 金、铂等极少数金属以 形式存在。2 绝大多数金属以形式存在。在金属化合物中，金属元素都显。二、金属的冶炼方法1 热分解法适用于 金属的冶炼。(1) 加热分解 HgO ： 。(2)加热分解Ag2O： 。2 电解法适用于 金属的冶炼。(1) 冶炼金属钠： 。(2) 冶炼金属镁： 。(3) 冶炼金属铝： 。3 高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有 、 、 等。(1) 高炉炼铁： (2) 铝热反应炼铁： (3)用氢气还原氧化铜： 4 其他方法(1) 湿法炼铜： (2)
2、 火法炼铜： 三、铝热反应实验探究实验装置及操作实验现象镁条,放出一定的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出,并发出;纸漏斗的卜部被烧穿， 有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落卜的是原因分析镁条燃烧，放出一定的热量，KC1O3作为在受热状卷下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应：,该反应放出,发出,生成的在高温下呈熔融状态原理应用该反应中铝在高温下还原出了 ,在冶金工业上也常用这一原理制取 高温的金属，如：钮、铭、镒等，3MnO2+4Al=2Al2O3+3Mn,另外该反应原理可以应用在生产上，如等四、有效利用金属资源的途径
3、1 .提高金属矿物的;2 .减少金属的;3 .加强金属资源的;4 .使用 代替金属材料。五、海水水资源的利用1 .海水水资源海洋约占地球表面积的 71%,海水占地球总水量的 97%。2 .海水水资源的利用(1)利用方式：主要包括海水的淡化和直接利用海水进行 等。(2)海水淡化的途径主要是从海水中提取淡水或从海水中把 分离出去。(3)海水淡化的方法主要有 、技术和工艺也比较完善，但成本较高。(4)海水的蒸储、等。其中的历史最久,一黄水匙一海水蒸幅原理示意图六、海水化学资源的开发利用1 .海水化学资源的特点(1)海水资源的多样性由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的 和,按含量
4、计，H2O中的H、。两种元素，加上 Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的 ,其他为 元素，总计含有 多种元素。(2)海水资源的分散性虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的 却很低。例如，海水中金(Au)元素的总储量约为 5X 107 t,而1 t海水中的含量仅有 4X10 6 go2 .海水化学资源的开发利用(1)从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产 、 以及、等含氯化工产品。(2)从海水中制取 、及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。海带中提碘海带中含有碘元素的检验a.关键反应的反应原理：b.实验步骤及证明方法海带中提
5、碘a.流程：海带一浸泡一 一 一 一碘单质。b.主要的化学反应原理：(4)从海水中提取澳：主要方法是空气吹出法。主要流程：浓 缩 海 亲 芬-通入Ch梅 人水口-通入空气水藻气吸收塔反应后-富集漠离子方程式：七、海洋资源的综合利用1 在工业生产中，海水提溴可以同其他生产过程结合起来，如反应需要一定的温度，就可以利用在火力发电厂和核电站用于冷却的循环海水，以实现 的目的。2 海水淡化后的浓海水中， 由于溴离子得到了浓缩， 以此为原料也同样可以提高 的效益。3 从海水中提取对一个国家来说具有战略意义。4 化学在开发 方面也将发挥越来越大的作用。5 、 等也是越来越受到重视和开发的新型能源。八、煤、
6、石油、天然气的综合利用1 煤的综合利用(1) 煤的组成煤是由 和少量 组成的复杂混合物。煤的元素组成主要是 ，还含有少量的 、 、 N 、 S 等元素。(2) 煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的 、 煤的 和 ， 获得洁净的 和多种化工原料。煤的干馏煤的干馏是将煤加强热使其 的过程，也叫煤的焦化。煤的气化a.意义：将煤转化为 的过程。b 主要反应方程式： 煤的液化a.直接液化：使煤与 作用生成液体燃料。b 间接液化：使煤先气化为 和，再催化合成2 天然气的综合利用(1) 成分：主要成分是。(2) 用途： 天然气是一种清洁的 ， 又是重要的化工原料， 主要用于 和等。(3) 石油的综合利用(
7、1) 石油的成分从组成元素上看，石油的成分主要是和。从组成物质上看，石油是由各种 烃、 烃和 烃组成的混合物。(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做分馏。(3)石油的裂化和裂解裂化就是在一定条件下，将 较大、沸点较高的烧断裂为 较小、沸点 较低的煌的过程。裂解又叫 裂化，是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使长链煌断裂成短链煌乙烯、丙烯等的加工过程。(4)石油的催化重整，可以使链状煌转化为 ,从而获得苯、甲苯等重要化工原料。(5)蒸储、分储和干储的区别与联系蒸储：把液体加热到沸腾变为 ,再使 冷却凝结成 的操作。蒸储可使混合物中沸点
8、较低的组分挥发而达到 的目的。被蒸储的混合物中至少要有一种 组分为液体。各组分沸点差别 ,挥发出的物质(储分)。若不同组分之间沸点差别小，或 不同组分互溶形成恒沸液体，储分则不纯。分储：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的 。分储可使多组分混合物 在一个完整的操作过程中分离为 储分而达到 的目的。干储：把 混合物(如煤、木材)加强热使它 的过程叫做干储。蒸储与分储同属 变化，干储过程往往发生复杂的 变化。4.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料： 、。(2)加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子 化合物的反应。乙烯的加聚反应方程式为
9、 。(3)高分子化合物中的几个化学用语 (以聚乙烯为例)单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如链节：高分子化合物中的最小重复单元，如聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的 n。a.制备聚丙烯：催化剂nCH 3CH=CH 2oCH xb.制备聚2-丁烯( n )催化剂nCH3CH=CHCH 3。第四章化学与自然资源的开发利用答案第一节开发利用金属矿物和海水资源一、1.游离态2.化合态 正价1.不活泼(1)2HgO=2Hg + O2 T(2)2Ag 2O=4Ag + O2T一 电解2 .活泼 (1)2NaCl(熔融)=2Na + C12T一一 电解一一 电解(2)MgC1 2(熔融)=M
10、g + C12T(3)2A1 2。3(熔融)=4A1 + 3O2 T高温高温3 .焦炭 一氧化碳 氢气 (1)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 (2)Fe2O3+2A1=2Fe+A12O3高温CuO + H2=Cu + H2O高温4 . (1)CuSO4+ Fe=Cu+ FeSO4 (2)Cu2S + O2=2Cu + SO2 . 高温三、剧烈燃烧大量的热耀眼的白光 铁珠 引燃剂 2A1 + Fe2O3=2Fe+ A12O3大量的热耀眼的白光 铁单质铁熔点较高焊接钢轨四、1.利用率2.使用量3.回收和再利用 4.其他材料五、2. (1)循环冷却(2)盐(3)蒸储法电渗析法离子交换法 蒸储法
11、(4)六、1. (1)无机物 有机物 99% 微量 80 (2)富集程度2. (1)烧碱纯碱钠氯气盐酸漂白粉(2)镁 钾 澳 (3)a.2H + + 2I + H2O2=I2+2H2O a.氧化过滤 提纯 b . C12 +2KI=2KC1 +I2 (4) 2Br +C12=Br2+2C11 Br2+ SO2+ 2H2O=4H + + SO2 + 2Br2 2Br + C12=Br2+ 2C13 、1.减少能耗4 .制澳5 .铀和重水6 .海洋药物7 .潮汐能波浪能八、1. (1)有机物无机物碳H O (2)干储气化 一一 一 高温畋化 燃料 隔绝空气 分解a.可燃性气体b.C+H2O=CO+
12、H2a.氢气 b.COH2液体燃料2. (1)甲烷(2)燃料 合成氨 生产甲醇相对分子质量深度(4)环状烧3. (1)碳 氢 烷 环烷 芳香(2)沸点(3)相对分子质量 蒸气蒸气液体使混合物分离或除杂质 越大越纯 两次或多次蒸储 两种或多种 混合物分离或除杂质 固态隔绝空气分解物理物理、化学催化剂4. (1)塑料合成纤维合成橡胶(2)nCH2=CH2一CH2 CH 2 a.HH.的cF CH2 H二七（3）CH2=CH2-E-C HC l-3n-ICHi CHib.第二节：资源综合利用环境保护一、环境污染及其保护1 .环境问题的含义指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的 ,以及工农业生产
13、和人类生活 所造成的环境污染。2 .当今化学工作者面临的重要任务环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。3 .三废(1)废气：大气污染物主要来自 和工业生产过程产生的 及其(2)废水(废液)：往往含有复杂的成分，任意排放会导致 、的污染。(3)废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有 和 两个重要目的。二、绿色化学1 .核心利用化学原理。2 .原子经济的含义原子经济要求反应物中的原子全部转化为 ,这时原子利用率达到 。第二节：资源综合利用环境保护答案1生态环境破坏资源回收利用3 (1)化石燃料燃烧废气 携带的颗粒物 (2)土壤 水源 (3)减少环境污染二、1 从源头上减少和消除
14、工业生产对环境的污染2 最终产物100%本章小结开发利 用金属矿物和 海水宏源金屎铲物j金属拧冶炼:也分解法,打还后法电解在按受反活动性旷序） 的开发利用（金属的有效利用和回收再利用水方症i海水淡化:或谕诔、电争圻法、离子交换法 小贡1直接利用海水进行循环冷却f提取NaC!（太阳能蒸发法 海水资源的J优堂解涯）从舌卤中提取MgCjKOEgO.等 开发利用乎从海水中提取浪曲答I从海带中更取I.学自挺的发用化与然源开利的岳玄遇核能（提取铀和建水）、第汐能、波浪能等 眠克货网，百洋生物可供人类食用化石燃料播一保炭、出炉燃气气化一费得水煤气油WJ0接液化;煤卜基气一液体燃料W （间接液化:煤_/：煤气
15、一甲静等 分谣一获得汽油、煤泊、柴油等产品 裂化一捋高汽油、煤油、柴油的产星（乙笫一聚乙埔裂解裂婚,（对蟠一亲丙埔 t甲烷、氨气等市整一使转状贬衿化为环状炉.外果或甲米综用保 源利境 咬金环I天然气清洁燃,科之一,也是曳夏的化工原料（可吸人题.垃初（粉尘）大气冷染307一酸雨环境保 护与绿 色化学水污知I、01 一雨破坏良包层、光化学烟雾（农药里金属一冰俣病（HG.皆满病C力富营养化一水华.赤阳致病学生坳、各类没弃色珞钵、组等至金属固体废弃物一白迫污染一焚烧时产生“，英。等有W气体绿色化学:绿色化学的核心是利用化学原理从源夫上或少和消除工业生产对环境的污染总理想的 “算子经疥.就是反底物的原子金能转化为期望的录终产物，即捺子利用率为 3% .脖子利用率等 于睨出产徇的急质时与什成杓的怠质量之出