高中化学人教版（2019）必修第二册 8.1 自然资源的开发利用 学案

高中化学人教版（2019）必修第二册 8.1 自然资源的开发利用 教案


学习目标
1. 知道金属在自然界中的存在形态，金属冶炼的一般方法和原理，会写相关反应的化学方程式。
2. 认识海水提溴的原理，掌握物质提纯的方法，知道海水淡化的意义和方法。
3. 了解煤、石油、天然气的组成及综合利用。
自主预习
一、金属的存在
金属在自然界中的存在形式通常有两种。
1．_______________态：如金、铂等不活泼金属。
2．_______________态：绝大多数金属，如：Na、K、Ca、Mg等。
二、金属冶炼原理
1．(1)金属矿物的冶炼步骤：_______________→_________→_______。
(2)金属冶炼的基本原理：金属的冶炼是将金属矿石中的_______________从其__________中提取出来用于生产和制造各种金属材料。也就是说用_______法把_______的金属还原成__________的金属：Mn＋＋ne－→M。
2．由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此必须采用不同的冶炼方法。
(1)热分解法：适用于冶炼_______________的金属，如_______________。
(2)热还原法：用还原剂(____________________等)还原金属_______________物，适合于金属活动性介于_______________之间的大多数金属的冶炼。如：
Fe2O3＋3CO_____ __________
2CuO＋C________ _______
2Al＋Cr2O3_____ __________________
WO3＋3H2_______ ________________
这类金属中若金属以硫化物或碳酸盐形式存在时，首先将其转化成_______后再还原，如：
2ZnS＋3O2____________________________
2ZnO＋C____________________________
(3)电解法：适合冶炼____________________的金属(一般是在金属活动顺序表中排在_______________前边的金属)。如：
2Al2O3(熔融)____________________________________
MgCl2(熔融)____________________________________
3．其他方法
(1)火法炼铜： 。 　
(2)湿法炼铜： 。
三、合理开发和利用金属矿物资源
地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须学会合理开发和利用这些矿物资源。达到此目的的主要途径有：
1．______________________________；
2．______________________________；
3．__________________________________________；
4．______________________________；
5．______________________________。
四、海水资源的利用
1．海水淡化的方法：______________________________等。
蒸馏法：①蒸馏烧瓶要垫上_______________；
②蒸馏烧瓶内液体不超过容积的 ；
③加沸石或碎瓷片，防止_______________；
④冷凝管的水流方向：_______________；
⑤温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶的_______________。
2．海水制取溴：主要方法是_______________。
主要反应：____________________________________________________。
3．海带中含有的碘元素，以I－形式存在，因此可先用_______将其_______为________，然后利用_____________________这一特性检验。
五、煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的组成及其综合利用
(1)煤的组成
煤是由 和少量 组成的复杂混合物，主要含有 元素，还含有少量 等元素。
(2)煤的综合利用
煤可以当做燃料使用。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应放出的热量。但是，将煤直接燃烧不但利用率很低，而且还会造成严重的环境污染。将煤进行加工后综合利用是合理用煤的主要发展方向。当前，比较先进的综合用煤方法主要包括 、 和 。
①煤的干馏：将煤 使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。它是一个 过程。
②煤的气化：将 转化为 的过程。其主要反应是：
。
③煤的液化：使煤与氢气作用生成 的过程。得到的物质不是原来就有的，故该过程也是一个 过程。
气化和液化的作用： ， 。
2．石油的组成及其综合利用
(1)石油的组成
石油主要是由 组成的混合物。石油的组成成分中，在常温常压下有的呈 态，有的呈 态，还有的呈 态，即石油各组成之间 差距大。
(2)石油的综合利用
石油直接应用的效益非常低，一般不能直接使用，而是要加工成石油产品使用。石油加工的主要方法有 、 、
、 等。
①石油的分馏
利用石油中 的不同进行分离的过程叫做分馏。
②石油的分馏产品： 。
3．天然气
(1)天然气的组成
天然气的主要成分是气态烃，其中最主要的是 。
(2)天然气的综合利用
①天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料。
②天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成 、生 产 以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物。
课堂练习
1．金属材料在日常生产、生活中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是(　　)
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
2.下列关于自然界存在的矿物及对应的冶炼方法错误的是(　　)
A．磁铁矿(Fe3O4)精选后可以用铝进行冶炼
B．辉铜矿(Cu2S)精选后在高温下通入空气进行冶炼
C．铝土矿(Al2O3)在熔融条件下加入冰晶石进行冶炼
D．黄铁矿(FeS2)燃烧后的固体可用焦炭进行冶炼
3.海水是巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)
A．海水的淡化必须经过化学变化才能实现
B．蒸发海水制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融的NaCl可制备金属Na
D．利用海水、铝、空气的航标灯的工作原理是将电能转化为化学能
4.下列说法中错误的是(　　)
A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C20以上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，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
5.如何实现化石燃料的综合利用，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。下列关于化石燃料及使用的一些说法不正确的是(　　)
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．天然气除可用做清洁能源外，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其成分不相同
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