高二化学会考复习—自然资源的开发和利用教学提纲

1、主题主题会考内容标准会考内容标准认知层次认知层次综合综合以海水、金属矿物等自然资源的综合利以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，知道化学方法用为例，知道化学方法( (海带提碘、金海带提碘、金属冶炼等属冶炼等) )在实现物质间转化中的作用在实现物质间转化中的作用a a必修模块化学必修模块化学1 1和必修模块化学和必修模块化学2 2各部分各部分知识的综合知识的综合d d第一页，共24页。黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿存在：绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。存在：绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。 少数少数(shosh)不活泼金属（如金和铂）以游不活泼金属（如金和铂）以游离态存在离

2、态存在.一、金属一、金属(jnsh)矿物的开发利用矿物的开发利用把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤(bzhu)(bzhu)：（1 1）矿石的采集；（）矿石的采集；（2 2）冶炼；（）冶炼；（3 3）精炼。）精炼。第二页，共24页。热分解法：热分解法：2HgO=2Hg+O22HgO=2Hg+O2还原法：还原法：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 （又叫湿法炼铜）（又叫湿法炼铜） 电解法：电解法：2Al2O3 2Al2O3 （

3、熔融（熔融(rngrng)(rngrng)）=4Al+3O2=4Al+3O2 ( (注意不能用注意不能用AlCl3,AlCl3,因为因为AlCl3AlCl3不是离不是离子化合物）子化合物） 通电通电(tng din)MgCl2MgCl2（熔融（熔融(rngrng)(rngrng)）= Mg(s)+Cl2(g) = Mg(s)+Cl2(g) 2NaCl2NaCl（熔融（熔融(rngrng)(rngrng)）=2Na+Cl2 =2Na+Cl2 通电通电通电通电Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温适用范围：在金属活动顺序中，位于氢后面的金属。适用范围：在金

4、属活动顺序中，位于氢后面的金属。适用范围：大多数金属的冶炼适用适用范围：大多数金属的冶炼适用适用范围：钾、钙、钠、铝等活泼金属适用范围：钾、钙、钠、铝等活泼金属金属的冶炼金属的冶炼C + 2CuO = CO2 + 2Cu高温高温FeFe2 2O O3 3+2Al = 2Fe + Al+2Al = 2Fe + Al2 2O O3 3高温一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用2Ag2O = 4Ag + O2 第三页，共24页。 现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗耀眼白光，纸漏斗(ludu)(ludu)内剧烈反应，纸内剧烈反应，纸漏斗漏斗(

5、ludu)(ludu)被烧穿，有熔融物落入沙中。被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高温高温铝热剂铝热剂铝热反应：利用铝的还原性获得铝热反应：利用铝的还原性获得(hud)(hud)高熔点金属高熔点金属单质的放热反应。单质的放热反应。 3MnO 3MnO2 2+4Al =+4Al = 高温高温(gown)(gown) Cr Cr2 2O O3 3+2Al =+2Al = 高温高温其它铝热反应其它铝热反应 3Mn+ 2Al3Mn+ 2Al2 2O O3 32Cr + Al2Cr + Al2 2O O3 3镁条：引燃剂镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂氯酸钾：助燃剂第四

6、页，共24页。应用：应用：(1)(1)焊接焊接(hnji)(hnji)钢轨，钢轨，(2)(2)冶炼金属。冶炼金属。第五页，共24页。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag金属金属(jnsh)活动性（还原性）：活动性（还原性）：弱弱电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ (H + )Cu 2+ Hg 2+ Ag + 离子离子(lz)的氧化性的氧化性弱弱强强常见常见(chn jin)(chn jin)还原剂：焦碳、还原剂：焦碳、COCO、H2 H2 、 AlAl第六页，

7、共24页。（1）废旧金属回收；）废旧金属回收； ；（；（2） 矿物资源保护矿物资源保护(boh)； （3） 寻找金属替代品。寻找金属替代品。 金属的回收和资源金属的回收和资源(zyun)保护保护1 1、回收金属、回收金属(jnsh)(jnsh)的意义的意义（1）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（2）节约能源；）节约能源；（3）减少环境污染）减少环境污染2 2、合理开发和利用矿物资源的途径、合理开发和利用矿物资源的途径第七页，共24页。二、海水资源二、海水资源(zyun)的开发的开发利用利用第八页，共24页。海水海水蒸发蒸发(zhngf)(zhngf)粗盐粗盐 水、重结晶水、重结晶 精盐精盐(j

8、ngyn)(jngyn)母液母液 Mg(OH)Mg(OH)2 2 MgCl MgCl2 2 + Ca(OH) + Ca(OH)2 2 = Mg(OH) = Mg(OH)2 2+ CaCl+ CaCl2 21 1、从海水中制金属镁、从海水中制金属镁 Mg(OH) Mg(OH)2 2 + 2HCl = MgCl + 2HCl = MgCl2 2 + H+ H2 2O O MgCl MgCl2 2( (熔融熔融) = Mg + Cl) = Mg + Cl2 2 通电通电盐酸、浓缩盐酸、浓缩 MgClMgCl2 2 H H2 2O O 脱水脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg石灰乳石灰乳

9、CaO CaO 贝壳贝壳(bik)(bik)水水煅烧煅烧第九页，共24页。海水海水(含含Mg2+)试剂(shj)Mg(OH)2沉淀沉淀(chndin)试剂试剂(shj)Mg无水无水MgCl2熔融电解熔融电解MgCl2溶液溶液有关反应的化学方程式有关反应的化学方程式MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl26H2O=HClMgCl26H2OMgCl2(熔融熔融)=电解电解MgCl2溶液溶液从海水中提取金属镁的生产步骤有：从海水中提取金属镁的生产步骤有：浓缩结浓缩结晶晶加熟石灰加熟石灰加盐酸加盐酸 过滤过滤熔融电解，熔融电解，正确的生产顺

10、序是正确的生产顺序是 ( () )A A B B C C D DC 第十页，共24页。用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液(rngy)(rngy)中的溴单质。中的溴单质。 用蒸馏用蒸馏(zhngli)(zhngli)法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。向酸化的海水中通入适量的氯气向酸化的海水中通入适量的氯气(l q)(l q)，使溴离子转化为溴单，使溴离子转化为溴单质：质： 2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质向含溴单质的水溶液中通入

11、空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的： Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br22HBr+Cl2=2HCl+Br22 2、海水中提取溴单质、海水中提取溴单质酸 化浓 缩海 水 吸 收 塔( S O ) 富 集 溴 C l C lB r 空 气 + H O ( g )22222B r ( g ) + 空气 + H O ( g )22H B r + H S O2 4

12、第十一页，共24页。海水提溴：主要方法海水提溴：主要方法(fngf)(fngf)是空气吹出是空气吹出法法海水海水浓缩浓缩(nn(nn su)su)酸化酸化浓缩浓缩(nn (nn su)su)海水海水Br-Br-通入通入氯气氯气海海水水ClCl- -BrBr2 2通入空气通入空气水蒸气水蒸气( (吹入吹入) )吸收塔吸收塔SOSO2 2反应后反应后富集溴富集溴HBrHBr、SOSO4 42 2通入通入ClCl2 2ClCl- -BrBr2 2分离分离溴单质溴单质化学方程式：化学方程式： 2NaBr Cl2 = Br2 2NaCl Br2 SO2 2H2O = 2HBr H2SO4 2HBr Cl

13、2 = Br2 2HCl置换反应得到的置换反应得到的 Br2 Br2 的的浓度很浓度很低低，难以收集，用，难以收集，用空气空气吹出吹出 Br2Br2 后用后用 SO2 SO2 吸吸收收，使溴得到，使溴得到富集富集第十二页，共24页。、取约干海带，用刷子去净其表面上的附着物。把海带剪碎、取约干海带，用刷子去净其表面上的附着物。把海带剪碎后用适量酒精湿润，放入坩埚中。后用适量酒精湿润，放入坩埚中。、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带灰冷却、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带灰冷却至室温。至室温。、将海带灰转移至小烧杯中，加入约、将海带灰转移至小烧杯中，加入约1010蒸馏

14、水，搅拌。用小蒸馏水，搅拌。用小烧杯盛着烧杯盛着 将混合物煮沸约，冷却后过滤。将混合物煮沸约，冷却后过滤。、在滤液中滴入几滴约、在滤液中滴入几滴约moLmoL的硫酸，再加入约质量分的硫酸，再加入约质量分数为的数为的2 22 2溶液，观察溶液，观察(gunch)(gunch)现象。再向溶液中加入几现象。再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察滴淀粉溶液，再观察(gunch)(gunch)现象。现象。实验实验(shyn)现象：现象：加入加入(jir)H2O2溶液后，溶液由无色变为深黄色；加入溶液后，溶液由无色变为深黄色；加入(jir)淀粉溶液后，溶淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。液又变为深蓝色。化学方程式

15、：化学方程式：2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O生成的单质碘可用生成的单质碘可用CCl4CCl4萃取。萃取。3 3、海水中提取碘单质、海水中提取碘单质第十三页，共24页。请填写下列空白：请填写下列空白：(1)步骤步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验到的实验(shyn)仪器是仪器是_(从下列仪器中选从下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。A烧杯烧杯B坩埚坩埚C表面皿表面皿D泥三角泥三角 E酒精灯酒精灯F干燥器干燥器B D E第十四页，共24页。(2)步骤步骤

16、的实验操作名称是的实验操作名称是_；步骤步骤的目的的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯， 该步骤的该步骤的实验操作名称是实验操作名称是_。(3)步骤步骤反应的离子方程式是反应的离子方程式是_。过滤过滤(gul)(gul)蒸馏蒸馏(zhngli)(zhngli)2IMnO24H=Mn2I22H2O。(4)步骤步骤中中， 某学生选择用苯来提取碘的理由某学生选择用苯来提取碘的理由是是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法还含有单质碘的简单方法：_。苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水苯与水互

17、不相溶；碘在苯中的溶解度比在水 中大；中大；苯与水溶液易分层苯与水溶液易分层取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否观察是否(sh fu)(sh fu)出现蓝色出现蓝色( (如果变蓝，说明还有单质碘如果变蓝，说明还有单质碘) )第十五页，共24页。 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：（1）指出提取碘的过程）指出提取碘的过程(guchng)中有关实验操作名称中有关实验操

18、作名称 。写出过程。写出过程(guchng)中有关中有关反应的离子方程式：。反应的离子方程式：。 （2）提取碘）提取碘过程过程(guchng)中，可用的有机试剂是中，可用的有机试剂是 。A.酒精酒精 B.四氯化碳四氯化碳 C.苯苯 D.乙酸乙酸（）（） 过程过程(guchng)后得到含碘的有机溶液，可用后得到含碘的有机溶液，可用把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）过滤过滤(gu(gul)l)萃取萃取(cuq)(cuq)2I2I+Cl+Cl2 22Cl2Cl+I+I2 2蒸馏蒸馏第十六页，共24页。三、煤、石油三、煤、石油(shyu)、天然气的、天然气的综合利

19、用综合利用第十七页，共24页。深度深度(shnd)(shnd)的裂化的裂化. . 在更高的温度下，使长链烃在更高的温度下，使长链烃(lin tn)(lin tn)（石油分馏产物（石油分馏产物如如汽油）断裂成乙烯、丙烯等短链烃汽油）断裂成乙烯、丙烯等短链烃(lin tn)(lin tn)。 石油石油(shyu)(shyu)裂化：裂化： 在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子数少的烃的过程。断裂成碳原子数少的烃的过程。石油裂解石油裂解烷烃裂化后得到烷烃和烯烃；烷烃裂化后得到烷烃和烯烃；第十八页，共24页。方法方法变化类别变化类别能否使溴水褪色能

20、否使溴水褪色目目 的的分馏分馏催化裂化催化裂化方法方法变化类别变化类别处理过程处理过程产产 物物煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化直接液化直接液化间接液化间接液化1. 1. 石油的综合利用中有分馏、热裂解石油的综合利用中有分馏、热裂解(li ji)(li ji)、催化裂化等方法，比较各方法的异同。、催化裂化等方法，比较各方法的异同。2. 2. 煤的处理有干馏、气化、液化等三种方法，请比较各种煤的处理有干馏、气化、液化等三种方法，请比较各种( zhn)( zhn)方法的异同。方法的异同。物理变化物理变化(wlbi(wlbinhu)nhu)化学变化化学变化化学变化化学变化化学变化化学变化化学变化化学

21、变化化学变化化学变化能能获得乙烯、丙烯、甲烷等获得乙烯、丙烯、甲烷等获得轻质油获得轻质油粗苯等多种化工原料粗苯等多种化工原料将煤转化为可燃性气体将煤转化为可燃性气体水煤气水煤气煤与氢气作用生成煤与氢气作用生成液体燃料液体燃料先转化成先转化成COCO和和H H2 2否否隔绝空气高温分解隔绝空气高温分解甲醇甲醇第十九页，共24页。煤、石油煤、石油(shyu)、天然气的综合利用、天然气的综合利用第二十页，共24页。以煤、石油和天然气为原料以煤、石油和天然气为原料(yunlio)生产合成材生产合成材料料三大合成材料三大合成材料(cilio)：塑料、合成橡胶和合成纤维：塑料、合成橡胶和合成纤维基本特征：基本特征：相对分子相对分子(fnz)(fnz)质量很大，属于高分子质量很大，属于高分子(fnz)(fnz)化合物化合物合成原理：合成原理：加聚反应、缩聚反应加聚反应、缩聚反应例如：乙烯合成聚乙烯，丙烯合成聚丙烯例如：乙烯合成聚乙烯，丙烯合成聚丙烯第二十一页，共24页。以煤、石油和天然气为原料生产以煤、石油和天然气为原料生产(shngchn)合成材料合成材料三大三大(sn d)合成材料：塑料、合成橡胶和合成