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第二节 资源综合利用 环境保护 学案
（第1课时 煤、石油和天然气的综合利用）
班级___________ 姓名___________
【课前思考】
1、三大化石燃料是指________、_________和_____________。
2、三大合成材料是指______________、_________________和_________________。
3、什么是加聚反应？请写出生成聚乙烯的反应：
____________________________________________________________________。
【知识预览】
1、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。
2、用化学方程式表示水煤气的形成：____________________________________________。
3、煤可直接 ，使煤和氢气作用生成 ，也可间接 ，先转化成 ，再在催化剂作用下合成 等。
4、天然气属于 燃料，是一种重要的 ，主要用于 和生产 。
5、石油主要含有________元素，是由________组成的混合物。
6、石油的裂化就是在一定的条件下，将________较大、________较高的烃断裂为________较小、________较低的烃的过程。石油的裂解是在比裂化温度________的条件下，使________链分子的烃断裂为各种________链分子的气态烃和少量液态烃的过程。石油裂解的主要产物是________等不饱和烃。
【课堂练习】
1、通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（ ）
A．石油的产量 B．乙烯的产量 C．合成纤维的产量 D．硫酸的产量
2、下列变化不属于化学变化的是（ ）
A．煤的干馏 B．石油分馏 C．用乙烯制聚乙烯 D．重油裂化
3、下列各组物质，不能用溴水区分开来的是（ ）
A．苯和甲苯 B．蒸馏汽油和裂化汽油
C．甲苯和苯乙烯 D．煤油和四氯化碳
4、把下列各物质的制取方法或反应类型填写在各题后的括号中：
（1）煤焦炭（ ） （2）煤焦油苯（ ）
（3）石蜡汽油（ ） （4）乙烯聚乙烯（ ）
（5）甲烷四氯化碳（ ）
5、在煤高温干馏的产物中，可用作燃料的是（ ）
A．焦炭 B．煤焦油 C．焦炉气 D．粗氨水
6、C4H10裂解，所得裂解气的成分中应含有（ ）
①CH4 ②C2H6 ③CH2＝CH2 ④CH2＝CH—CH3
A．只有①④ B．只有②③ C．只有①③或②④ D．①②③④都有
7、将下图所列仪器组装成一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油。
（三） （一） （五） （二） （六） （四）
（1）图中A、B、C三种仪器的名称是________。
（2）将以上仪器按（一）→（六）顺序，用字母a、b、c…表示连接顺序；
e接（ ）（ ）接（ ）（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）。
（3）A仪器中c口是________，d口是________（填“进水口”或“出水口”）。
（4）蒸馏时，温度计水银球应在________位置。
（5）在B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是________________。
（6）给B加热，收集到沸点60 ℃～150 ℃间的馏分是________，收集到150 ℃～300 ℃间的馏分是________。
第二节 资源综合利用 环境保护
（第2课时 环境保护与绿色化学）
班级___________ 姓名___________
【课前思考】
1、通常所说的三废是指 、 和 。
2、绿色食品是指 的食品，白色污染是指 。
3、什么是“赤潮”和“水华”现象？
【知识预览】
1、环境问题
通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用________________而造成的________________的破坏，以及____________和____________所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制____________________。
2、“三废”污染及其防治
大气污染物主要来自______________________和工业生产过程中产生的_______________及其携带的_________________。
工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。
废渣等固体废弃物的处理兼有______________________和_______________________两个重要目的。
3、绿色化学
绿色化学的核心是利用化学原理从_________上减少和消除工业生产对环境的污染。
化学反应就是___________重新组合的过程。因此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_________为期望的最终产物，这时原子的利用率为___________。
【课堂练习】
1、为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。这两类燃料的主要成份都是
A、碳水化合物 B、碳氢化合物 C、氢气 D、醇类
2、下列有关日常生活中的化学知识，说法错误的是（ ）
A．用完的干电池应回收处理，不可以随意丢弃
B．增加摩托车排气管的长度可以降低尾气中CO和NO的含量
C．化妆品中含有很多对人体及环境有害的物质，所以应该慎重使用化妆品
D．应尽量减少含磷洗涤剂的生产，以免导致水中的藻类疯长
3、“绿色化学”追求减少化工生产对环境造成的污染，下列物质可以称为“绿色氧化剂”的是（ ）
A．浓硫酸 B．浓硝酸 C．双氧水 D．漂白粉
4、绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5、根据已有的环境知识填空：
形成酸雨的主要气体为________。
破坏臭氧层的主要物质是________________________________。
导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是________。
“白色污染”是指________________________。
引起赤潮的原因________________________________。
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第四章 化学与可持续发展复习课学案
复习目标：
1.进一步了解煤、石油炼制的基本原理及化石燃料综合利用的意义。
2.巩固高分子材料的相关知识，能从化学视角分析高分子材料可能带来的环境问题。
3.进一步认识化学与环境保护的关系，增加绿色化学的有关知识。
一、金属矿物的开发与利用
[例1]关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是
A、金属元素仅存在于矿物中。
B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。
C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。
D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。
[例2]下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是
A、2Na+MgCl2====2NaCl+Mg B、MgCl2(熔化)MgO+Cl2
C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C
[归纳与整理]1、金属矿物的开发与利用
金属冶炼的原理与过程：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
[总结]除少数金属外，大多数金属以化合态的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属，一般要经过探矿、开采、选矿、冶炼等阶段。金属冶炼主要是利用矿物中的金属离子获得电子变成金属单质发生的氧化还原反应。
结论：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
1．下列金属①铁、②镁、③锰、④矾、⑤铬。可用铝热法制备的有( )
A.①②④ B.①②③⑤ C. ①③④⑤ D.①②③④⑤
2．在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是( )
A．Na、Ba、Mg、A1 B．Zn、Fe、Cu、Ag
C．Na、K、Zn、Fe D．Mg、Al、Zn、Fe
3．下列化工生产原理错误的是( )
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 ③用电冶铝时，原料是氯化铝④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A.②③ B.①③ C.①②③ D.②③④
4、冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；现代有（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是
A、（Ⅰ）用① B、（Ⅱ）用② C、（Ⅲ）用③ D、（Ⅳ）用④
二、海水资源的开发与利用
[例3]1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：___________，正极材料为：___________。正、负极反应分别为：_______________________、_______________________。
答案：负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。负极反应：3Al－12e-＝3Al3+、正极反应：3O2＋6H2O＋12e-＝12OH-
[例4]从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶，②加熟石灰，③加盐酸，④过滤，⑤熔融电解，正确的生产步骤顺序是__________。答案：②，④，③，①，⑤。
[归纳与整理]海水资源的开发与利用
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
[总结]主要指海水资源和海水化学资源的利用。从海水中获得有用的物质和能量具有广阔的前景，但仍然是一个亟待研究的课题。
[练习]按下述实验过程填空：
写出上述反应的化学方程式：
① ②
③
三、化石燃料的综合利用
[例5]下列说法正确的是
A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的
B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素
C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。
[例6]从地下开采出的最主要的三种矿物燃料中，呈气态的燃料是______，主要成分的化学式为______；呈液态的燃料是______，主要含__和__元素；呈固态的燃料是______，主要含有______元素。
答案：天然气（此处不能写“甲烷”），CH4；石油，碳，氢；煤，碳。
[归纳与整理]化石燃料的综合利用
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
[总结]煤石油天然气是重要的燃料，也是重要的化工原料。石油的炼制主要有分馏、裂化和裂解。煤的综合利用煤的干馏、汽化和液化。以石油煤天然气为原料通过聚合反应可以获得用途广泛的合成材料。
[课堂练习]
1、下列变化是化学变化的是
A．石油蒸馏 B．煤干馏 C．干冰升华 D．煤燃烧
2．下列说法错误的是
A、石油中含有C5一C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B、用C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D、煤中含有苯和甲苯，可以先用干馏后用分馏的方法把它们分离出来
3．下列说法中正确的是
A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏
B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等
C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油
D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等
4．石油催化裂化的目的是
A、把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
B、把直链烃转化为芳香烃
C、除去含碳杂质
D、提高汽油的质量和产量
5．有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。
(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入CH30C(CH3)3来生产“无铅汽油”。 CH30C(CH3)。分子中必存在的原子间连接形式有 (填写编号)
① ② ③ ④
(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高，而且管道输送方便，将成为我国西部开发的重点项目之一。天然气常和石油伴生，其主要的成分是 。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是 (填写编号)。
①其一氯取代物不存在同分异构体
②其二氯取代物不存在同分异构体
③它是非极性分子
④它的键长和键角都相等
(3)1980年我国首次制得一辆燃烧氢气的汽车，乘员12人，以50 km/h行驶了40km。为了有效开展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是 (填写编号)。
①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水
其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是 (写出其中一个)。
答案:(1)③(2)甲烷②(3)③氢气的输送和贮存
四、绿色化学与环境保护基本知识
[归纳与整理]绿色化学与环境保护基本知识
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
[总结]绿色化学在环境检测、环境保护和清洁生产等方面发挥着越来越重要的作用。
①开发绿色反应，提高原子利用率
原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为：
原子利用率 == × 100%
经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。
[练习]1、阅读下文请回答
20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”的是
A．处理废弃物 B．治理污染点 C．减少有毒物 D．杜绝污染源
2、下列有关污染的叙述，正确的是
A．酸雨主要是空气中的NO，经氧化与水反应生成HNO3所形成
B．破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质
C．温室效应主要是因空气中CO浓度增高造成的
D．发电厂排放大量的废热入河、海中，会使流径的水域溶氧量减少。
3、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是
①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧富营养化。
A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧
4、工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是
A．磷是生物所需的营养元素，不必除去
B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去
C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去
D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要
_____________ ________________ ________
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第四章 化学与自然资源的开发利用 学案
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
（第1课时 金属矿物的开发利用）
班级___________ 姓名___________
【课前思考】
1、金属在自然界中存在的形态？
2、金属的冶炼有哪些方法？
3、为什么人类使用铁器比使用铜器晚？
4、地球上的金属矿物资源是有限的，如何合理开发和有效使用金属资源？
【知识预览】
1、金属在自然界中存在的形态：
除了____、____等极少数金属外，绝大多数金属以_______的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的实质
利用_______________原理，使金属化合物中的金属元素还原为金属单质。
3、金属冶炼的方法
（1）冶炼铝的方法： ，相关化学方程式：
（2）冶炼铁的方法： ，相关化学方程式：
冶炼铁的方法： ，相关化学方程式：
（3）冶炼铜的方法： ，相关化学方程式：
冶炼铜的方法： ，相关化学方程式：
（4）冶炼镁的方法： ，相关化学方程式：
（5）你所知的冶炼其它金属的方法：
相关化学方程式：
【小结】利用 的不同，可以采用不同的冶炼方法。有如下规律：
（1）非常活泼的金属，如K、Ca、Na、Mg、Al，一般采用 法冶炼。
（2）大部分金属，如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，一般采用 法冶炼，常用的还原剂有 。
（3）不活泼金属，如Hg、Ag，一般采用 法冶炼。
冶炼汞：
冶炼银：
4、合理开发矿物资源
地球上的金属矿物资源是有限的，必须合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有______
___________，减少金属的使用量，____________________，使用其他材料代替金属材料等。
【巩固练习】
1．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（ ）
A、Fe B、Cu C、Ag D、Hg
2．在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（ ）
A、Na Mg Al B、Na K Zn Fe
C、Zn Fe Cu Ag D、Mg Al Zn Fe
3．下列冶炼方法中，可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
4．铝能用于冶炼难熔的金属（如：钒、铬、锰等），这是因为铝具有什么性质 （ ）
A、金属性和非金属性 B、导电性
C、熔点低 D、还原性，在冶炼反应中放出大量热
5．下列金属冶炼的反应原理，错误的是 （ ）
A、2NaCl（熔融） 2 Na+Cl2↑ B、MgO+H2 Mg+H2O
C、Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 D、2HgO2Hg+O2↑
6、人类很早就发现在木柴堆中灼烧孔雀石[主要成分为Cu2（OH）2CO3]后，余烬里会含有一种红色光亮的金属。
（1）试用化学方程式表示孔雀石在上述变化中的两个化学方程式：
；
（2）冶炼此金属的方法是：
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
（第2课时 海水资源的开发利用）
班级___________ 姓名___________
【课前思考】
1、你知道海水中有哪些资源可以利用吗？
2、海水淡化的方法有哪些？
3、海带中检验中，很多氧化剂都可以氧化，用有什么好处？
【知识预览】
1、海水资源的利用含： 、
海水淡化的方法主要有： 、 、 。
2、如何在海水中提取Br2、I2 ？用我们已有的知识进行实验设计？
海水中提取溴单质：
海水中提取碘单质：
3、在蒸馏操作中：
（1）在蒸馏烧瓶中放少量 ，以防止_________________，
（2）冷凝管中冷却水从________口进，________口出。
（3）蒸馏是提纯或分离_________________混合物的方法，此过程是 变化。
4、〖实验4-2〗海水中碘元素的检验。
（1）用 称量3.0g 的干海带，刷去表面的附着物，用剪刀剪碎，用 润湿，放入 中。点燃酒精灯，灼烧至完成成灰，停止加热，冷却。
（2）将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入少量蒸馏水， 、煮沸约2-3 min，过滤。
（3）在滤液中滴加几滴 ，再加入1mL 的 ，观察现象为：
。加入几滴淀粉溶液，现象为 ，
说明 。用离子方程式写出第三步的反应：
，氧化剂还可以选用 。
【巩固练习】
1、从海水中提取溴，其中有一步反应是：2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－，下列说法正确的是（ ）
A．溴离子具有氧化性 B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应 D．氯气的氧化性比溴单质强
2、海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如图所示
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①________；
写出过程②中有关反应的化学方程式________________________________。
（2）提取碘的过程中可供选择的有机试剂为（ ）
A．酒精、四氯化碳 B．四氯化碳、苯
C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油
（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是________________________________。
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