21化学与自然资源的开发与利用程序.doc

化学与自然资源的开发和利用 授课主题 化学与自然资源的开发和利用 教学目标 了解煤、石油、和天然气等综合利用的意义。 了解海水的综合利用，了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 了解金属材料的特点及有关的生产原理。 重点难点 海水的综合利用 金属材料的特点及有关的生产原理。 教学内容 知识梳理+经典例题 一、金属矿物的开发利用 1、金属在自然界中的存在形态：化合态，金属显正价。 2、金属冶炼的原理：利用氧化还原反应原理在一定条件下，使金属阳离子得到电子被还原成金属原子，聚集成为金属单质。 3、金属冶炼的步骤：大多数金属矿石里含有杂质，其冶炼过程一般可分为三步： 第一步：矿石的富集（除杂质，提高有用成分含量） 第二步：冶炼 第三步：精炼（采用一定方法，提炼纯金属。） 金属的冶炼方法：热分解法；热还原法；电解法。 合理开发和有效使用金属资源的途径： 有效地使用金属产品、材料。 提高金属矿物的利用率。 加强金属资源的回收和再利用。 二、海水资源的开发利用 1、海水资源的利用：主要包括水资源利用 化学资源利用。 2、海水淡化的两种基本思路：从海水中提取淡水；从海水中把盐分离出去。 3、海水的淡化方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。 4、海水蒸馏:装置，加碎磁片防止暴沸。 三、石油的炼制 1、石油的分馏：利用石油中各种烃的沸点不同，逐步升温使烃汽化，再经冷凝后将烃分离成不同沸点范围的产物的过程叫做分馏。 其主要目的是得到汽油、炼油、柴油等轻质油。 2、石油的裂化：通过催化剂催化、高温等手段将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程，叫裂化。 主要目的：提高轻质燃料油的产量。 分馏所得轻质油与裂化所得轻质油的区别：后者有烯烃。（裂化汽油能使溴水褐色） 3、石油的裂解：石油在更高温度下发生深度裂化，使长链断裂成短链烃的过程叫裂解。 裂解的目的是获得重要化工原料乙烯等气态不饱和烃。 四、煤的综合利用 1、煤的干馏： 1）原理：将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程。 2）煤的干馏产物： 固态物质：焦炭。用途：冶金、制造电石。 液态物质：煤焦油（芳香烃、酚等）；粗氨水（氨和铵盐）；粗苯(苯及苯的同系物)。 气态物质：焦炉气（含有氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等。） 煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要方法是使其和水反应生成一氧化碳和氢气。 煤的液化： 直接液化：煤和氢气在催化剂高温高压下生成液态燃料。 间接液化：煤和水在高温下生成一氧化碳和氢气再在催化、高温条件下生成甲醇。 五、绿色化学与环境保护的基本知识 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。 经济性的反应有两个显著的特点：最大限度地利用原料；最大限度地减少废物的排放。 随堂检测 一、选择题 1．下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是( ) A．加热分解氧化铝 B．高温下分解碳酸钙 C．电解氯化钠溶液 D．三氧化钨与铝粉高温反应 2．实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是( ) A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5 C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO 3．下列各组物质中能发生铝热反应的是( ) A．Al粉和FeO粉末 B．木炭粉和CuO粉末 C．Al粉和MgO粉末 D．Al粉和稀盐酸 4.海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 B．海水蒸发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NaCl可制备Cl2 D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 5．从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是( ) A．镁 B．氯化钠 C．溴 D．钾 6．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( ) A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 7．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( ) A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 8．从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( ) A．Mg B．K C．Br2