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1、2022年人教版高中化學(xué)必修二 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用復(fù)習(xí)課教案
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1、金屬的存在:除了金、鉑等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。
2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài),即(化合態(tài)) (游離態(tài))。
3、金屬冶煉的一般步驟: (1)礦石的富集:除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(zhì)(粗)。(3)精煉:采用一定的方法,提煉純金屬
2、。
4、金屬冶煉的方法
(1)電解法:適用于一些非常活潑的金屬。
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)熱還原法:適用于較活潑金屬。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑ WO3+3H2W+3H2O ZnO+CZn+CO↑
常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng)) Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3(鋁熱反應(yīng))
(3)熱分解法:適用于一些不活潑的金屬。
2HgO2Hg+
3、O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑
5、 (1)回收金屬的意義:節(jié)約礦物資源,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(3)回收金屬的實例:廢舊鋼鐵用于煉鋼;廢鐵屑用于制鐵鹽;從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中,可以提取金屬銀。
金屬的活動性順序
K、Ca、Na、
Mg、Al
Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
金屬原子失電子能力
強 弱
金屬離子得電子能力
弱 強
主要冶煉方法
電解法
熱還原法
熱分解法
富集法
4、
還原劑或
特殊措施
強大電流
提供電子
H2、CO、C、
Al等加熱
加熱
物理方法或
化學(xué)方法
二、海水資源的開發(fā)利用
1、海水是一個遠(yuǎn)未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫 海水中含有80多種元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11種元素的含量較高,其余為微量元素。常從海水中提取食鹽,并在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)基礎(chǔ)上制取鎂、鉀、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久,蒸餾法的原理是把水加熱到水的沸點,液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分離,水蒸氣冷凝得淡水。
3、海水提溴
濃縮海水
5、 溴單質(zhì) 氫溴酸 溴單質(zhì)
有關(guān)反應(yīng)方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4、海帶提碘
海帶中的碘元素主要以I-的形式存在,提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2,再萃取出來。證明海帶中含有碘,實驗方法:(1)用剪刀剪碎海帶,用酒精濕潤,放入坩鍋中。(2)灼燒海帶至完全生成灰,停止加熱,冷卻。(3)將海帶灰移到小燒杯中,加蒸餾水,攪拌、煮沸、過濾。(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入幾滴淀
6、粉溶液。
證明含碘的現(xiàn)象:滴入淀粉溶液,溶液變藍(lán)色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
[練習(xí)]1.下列說法錯誤的是( )
A.對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用
B.提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步
C.活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液制得
D.熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等
2.下列金屬冶煉的反應(yīng)原理,錯誤的是( )
A. 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ B. Al2O3+3H22Al+3H2O
C. Fe3O4+4CO3Fe+4CO2↑ D. 2HgO2Hg+O2↑
3
7、.海帶中含碘元素。從海帶中提取碘有如下步驟:①通入足量Cl2;②將海帶焙燒成灰后加水?dāng)嚢?;③加CCl4振蕩;④用分液漏斗分液;⑤過濾。合理的操作順序是( )
A.①②③④⑤ B.②⑤①③④ C.①③⑤②④ D.②①③⑤④
4.鋁能用于冶煉難溶的金屬(如Cr、V、Mn等),這是因為鋁具有( )
A.兩性???????????????????????????? B.導(dǎo)電性好????
C.熔點低???????????????????????????D.還原性,在冶煉反應(yīng)中放出大量的熱量
5.下列各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中還原出來的
8、是( )
A.Ca、Mg????? B.Al、Fe???????? C.Fe、Cu?????? ?? D.Hg、Ag
6.冶煉金屬常用以下幾種方法:①以C、CO或H2做還原劑??②熱分解法???③利用鋁熱反應(yīng)原理還原??④電解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳。(用序號填寫下列空白。)
(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_____________。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_________。
(3)Hg、Ag等不活潑金屬__________________。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬____________。
第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用、
9、環(huán)境保護(hù)
一、煤和石油
1、煤的組成:煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物,主要含碳元素,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤的綜合利用:煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。
煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程,也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。
煤的氣化是將其中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。
煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。
3、石油的組成:石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮瑳]有固定的沸點。
4、石油的加工:石油的分餾、催化裂化、裂解。
二、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)
環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然
10、資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。
1、環(huán)境污染
(1)大氣污染
大氣污染物:顆粒物(粉塵)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳?xì)浠衔?,以及氟氯代烷等? 大氣污染的防治:合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局;調(diào)整能源結(jié)構(gòu);運用各種防治污染的技術(shù);加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;充分利用環(huán)境自凈能力等。
(2)水污染
水污染物:重金屬(Ba2+、Pb2+等)、酸、堿、鹽等無機物,耗氧物質(zhì),石油和難降解的有機物,洗滌劑等。 水污染的防治方法:控制、減少污水的任意排放。
(3)土壤污染
土壤污染物:城市污水、工業(yè)廢水、生活垃
11、圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。 土壤污染的防治措施:控制、減少污染源的排放。
2、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則,最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物(即沒有副反應(yīng),不生成副產(chǎn)物,更不能產(chǎn)生廢棄物),這時原子利用率為100%。
3、環(huán)境污染的熱點問題:
(1)形成酸雨的主要氣體為SO2和NOx。
(2)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
(3)導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。
(4)光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排
12、出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳?xì)浠衔铩?
(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)引起赤潮的原因:工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。)
[練習(xí)]7.下列有關(guān)日常生活中的化學(xué)知識,說法錯誤的是( )
A.用完的干電池應(yīng)回收處理,不可以隨意丟棄在垃圾中
B.增加摩托排氣管的長度可以降低尾氣中CO和NO的含量
C.目前國內(nèi)銷售的加碘食鹽中,碘是以KIO3的形式存在
D.應(yīng)盡量減少含磷洗滌劑的生產(chǎn),以免導(dǎo)致水中的藻類瘋長
8.近年來,我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油,其主要原因是( )
13、
A.提高汽油燃燒效率 B.降低汽油成本 C.避免鉛污染大氣 D.鉛資源短缺
9.導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是( )
A.酸雨 B.光化學(xué)煙霧 C.臭氧空洞 D.溫室效應(yīng)
10.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是( )
A.利用電池外殼的金屬材料 B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染
C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品 D.回收其中石墨電極
11.“綠色化學(xué)”提倡化工生產(chǎn)應(yīng)盡可能將反應(yīng)物的原子全部利用,從根本上解決環(huán)境污染問題
14、。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中,最符合“綠色化學(xué)”思想的是( )
12.為了保護(hù)臭氧層,可采取的有效措施是( )
A.減少二氧化硫的排放量 B.減少含鉛廢氣的排放量
C. 減少二氧化碳的排放量 D. 減少氟氯代烴的排放量
13.目前我國許多城市和地區(qū)定期公布空氣質(zhì)量報告,在空氣質(zhì)量報告中,一般不涉及
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.可吸入顆粒物
14.減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是:①少用煤燃燒;②把工廠煙囪造高;③燃料脫硫;④在已酸化的土壤中加石灰;⑤汽車改用液化氣燃料( )
A.①②③
15、 B.①③⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤
15.近年來,建筑裝潢裝飾材料進(jìn)入家庭,調(diào)進(jìn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過裝修的居室以中由裝潢裝飾材料緩慢釋放出來的化學(xué)污染物濃度過高,影響健康。這些污染物中最常見的是( )
A. 甲醛、甲苯等有機物蒸氣 B.SO2 C. CO D.臭氧
16.19世紀(jì)中葉,俄國化學(xué)家門捷列夫的突出貢獻(xiàn)是( )
A.提出原子學(xué)說 B.發(fā)現(xiàn)元素周期律 C.提出分子學(xué)說 D.發(fā)現(xiàn)氧氣
17.環(huán)保部門常會檢查大理石、地磚或水泥等,看其中放射性同位素氡(222Rn)是否超標(biāo),以免造成對人體的
16、傷害。下面關(guān)于氡(222Rn)的說法錯誤的是( )
A.質(zhì)子數(shù)為86 B.質(zhì)量數(shù)為222 C.核電荷數(shù)為222 D.中子數(shù)為136
18.居里夫人發(fā)現(xiàn)的鐳(Ra),是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素(Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)中最后一種。下列關(guān)于鐳的性質(zhì)描述不正確的是( )
A.氫氧化物呈兩性 B.單質(zhì)能使水分解,放出氫氣 C.在化合物中呈+2價 D.碳酸鹽難溶于水
19.下列比較中,正確的是( )
A.受熱穩(wěn)定性:HI > HBr > HCl > HF B.單質(zhì)氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2
C.微粒半徑:F-< Na+< Mg2+ D.單質(zhì)的熔點:Li < Na < K < Cs
20.既有離子鍵又有共價鍵的化合物是( )
A.NaCl B.H2O C.HCl D.NaOH