高中化学人教版第四章化学与自然资源的开发利用 第四章化学与自然资源的开发利用

第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发得用金属矿物和海水资源学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1．掌握金属冶炼的原理，了解不同金属的冶炼方法。2．了解海水中主要元素的种类和含量。3．掌握海水淡化的常用方法，明确海水资源的利用形式，了解化学在开发提取海水中物质的重要作用。1．了解的检验方法。1．通过铝热反应等实验，提高实验观察、分析能力，认识化学方法在实现物质转化中的作用。通过海水的综合开发利用及其相关实验，认识化学在其中可以发挥的重要作用。2．通过查阅资料、比较、分类、归纳等方法，提高学生的自主学习能力。1．认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。2．揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护及合理开发的意识。学习重点1．金属冶炼的原理，不同金属的冶炼方法。2．化学方法在海水开发中的作用。课时Ⅰ探究训练一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．工业上冶炼金属铝，通常采用的方法是（）A．热分解法 B．热还原法C．结晶法 D．电解法2．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用则是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是：①地壳中的金属元素的含量；②金属活动性顺序；⑧金属的导电性；④金属冶炼的难易程度；⑤金属的延展性；（）A．①③ B．②⑤C．③⑤ D．②④3．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（）A．热还原法 B．电解法C．热分解法 D．铝热法4．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭的混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是，其冶炼方法是（）A．热还原法 B．湿法炼铜C．热分解法 D．电解法5．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的一组金属是（）A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、二、填空题6．（1）除了__________、__________等极少数金属外，绝大多数金属元素以__________的形式存在于自然界。（2）金属的冶炼是将金属从其化合物中__________出来，用于生产和制造各种金属材料的过程。利用金属__________的不同，冶炼金属常用以下几种方法：①以、或作还原剂还原；②利用铝热反应原理用还原；③电解法；④热分解法。下列金属采用哪种方法还原最佳?（填写序号）（I）、、等中等活泼金属__________。（Ⅱ）、、等活泼或较活泼金属__________。（Ⅲ）、等不活泼金属__________。（Ⅳ）、、、等高熔点金属__________。（3）对于废旧金属的最好处理方法是______________________________。三、简答题7．实验室中，拟用、、种物质为原料制取金属铜。试设计出两种不同的方法（写出反应的化学方程式），并比较其优劣。诊断提高一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．中国的炼丹术延续了一千多年，虽然人们梦想的长生不老之药没能制出，但炼丹家们却积累了丰富的经验。“金丹”卷中记述：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。丹砂就是硫化汞，从中可以看出炼丹家们提取金属汞的方法是（）A．热分解法 B．热还原法C．置换法 D．淘取法2．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各，消耗铝最少的是（）A． B．C． D．3．下列各组物质中，均能使还原成单质铁的是（）A．、、 B．、、C．、、 D．、、4．某单质能从盐溶液中置换出单质，由此可知（）A．当和都是金属时，一定比活泼B．当和都是非金属时，一定比活泼C．当是金属时，可能是金属也可能是非金属D．当是非金属时，可能是金属，也可能是非金属4．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A．（熔融） B．C． D．二、填空题6．某混合物，含有、和，在一定条件下可实现下图所示的变化：请回答下列问题。（1）图中涉及分离溶液与沉淀的方法是__________。（2）、、、4种物质的化学式为：__________、__________、__________、__________。（3）沉淀与溶液反应的离子方程式为______________________________。沉淀与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________。溶液与过量稀氨水反应的化学方程式为________________________________________。7．铜在自然界中多以+1价矿石存在，因为在固态特别是高温下价铜的化合物比价稳定。用辉铜矿炼铜的方法之一是：①将矿石高温通空气焙烧，生成两种氧化物。②将焙烧过的矿石加上比它质量约少一半的未经焙烧的矿石，混合后隔绝空气再进行高温焙烧，结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。写出这两个反应的化学方程式________________________________________________________________________________。8．、母生霹中常见的金属单质，、、、、、是中学常见的6种化合物，反应①可用于焊接钢轨，相关物质问的关系如下图所示。（1）的化学式是____________________________________________________________。（2）反应①的化学方程式是____________________________________________________________。（3）反应②的离子方程式是____________________________________________________________。（4）转化为的实验现象是____________________________________________________________。（5）为了更清楚地观察到生成的现象，使的溶液与溶液反应的正确操作是__________（填右图字母）。拓展活动有资料表明，氧化铁在高炉内被一氧化碳还原时，是按的顺序分步进行的，请据此回答下列问题：（1）分阶段写出氧化铁转化为铁的化学方程式：①________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________________。（2）从铁元素的性质来说，铁能分步被还原的主要原因是________________________________________________________________________________。课时ⅡⅠ探究训练一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．如果莘行海水淡化来供应居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是（）A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子2．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是（）A．萃取 B．蒸发 C．过滤 D．搅拌3．我们日常生活中用的大部分食盐为加碘食盐，其中碘以碘酸钾的形式存在。已知溶液中和可发生反应：。据此反应，可用试纸和一些生活中常用的物质进行检验，以证明食盐中存在10f。可供选用的物质有：①自来水，②蓝色石蕊试纸，③碘化钾淀粉试纸，④淀粉，⑤食糖，⑥食醋（醋酸水溶液），⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是（）A．①③ B．③⑥ C．②④⑥ D．①②④⑤⑦4．已知、的熔点分别为、，将、加热熔融后通电电解，都可得到镁。海水中含有，工业上从海水中提取镁，正确的方法是（）A．海水B．海水溶液熔融C．海水D．海水熔融二、填空题5．海水淡化的方法主要有__________、__________、__________。6．海水淡化及其综合利用可获取很多物质，其部分工业流程如下：请回答：（1）海水淡化的方法是__________（填字母）。A．萃取 B．蒸馏（2）工业上用冶炼时，常用的方法是__________（填字母）。A．电解 B．加热分解 C．加还原剂（3）反应②有生成，其离子方程式是________________________________________。（4）实验室检验的方法是：取少量溶液于试管中，____________________，则含有。7．全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量约为。其工业提取方法有：（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，将溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，得到含、等物质的溶液，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及的反应有（写出离子方程式）：①________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________________。其中反应②中氧化剂是__________；还原剂是________________________________________。（2）空气吹出吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：________________________________________。（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是______________。下列可以用作海水中溴的萃取剂的是__________。A．乙醇 B．四氯化碳C．硝酸 D．裂化汽油（其中含类似乙烯的不饱和烃）Ⅱ

诊断提高一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．下列属于海水化学资源利用的是（）A．海水淡化 B．海水提盐C．海水养殖 D．海水发电2．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3．水体污染是一种严重的环境问题，下列哪些措施可以适当减少水体污染（）①控制工业生产中的“废水”和城市污水的排放②减少有机农药的使用③多种植树木 ④减少等气体的排放⑤控制水生动植物的过度繁殖A．全部 B．①②③④ C．③④⑤ D．①②③4．下列有关海水综合利用的说法中，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金属钾B．用蒸馏、电渗析、离子交换等方法能从海水中提取淡水C．从海水中可以得到氯化钠，电解氯化钠溶液可制金属钠D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能5．实验室从海带中提取碘的操作过程中，主要仪器的选用错误的是（）选项操作主要仪器A称取左右的干海带托盘天平B灼烧干海带到完全变成灰烬烧杯C过滤煮沸后的海带灰与水的混合液漏斗D用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘分液漏斗6．在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，其反应是，也有选用作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是（）A．两种吸收过程中，只作氧化剂B．两种吸收过程都发生了氧化还原反应C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应二、填空题7．为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。（1）第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有__________（填代号、限填3项）。A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．铁三脚架E．泥三角 F．酒精灯 G．烧杯 H．量筒（2）第2步：溶液的获取。操作是________________________________________。（3）第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用__________（填代号）。A．浓硫酸 B．新制氯水 C．溶液 D．理由是______________________________。（4）第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。还可以用来证明的方法是：______________________________。8．碘是人体必需的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中，从海藻里提取碘的流程和实验装置如下：（1）指出上述提取碘的过程中，有关实验操作的名称：步骤③______________________________，步骤⑤______________________________。（2）步骤④对应反应的离子方程式：________________________________________。（3）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是__________（填字母）。A．酒精 B．醋酸 C．四氯化碳 D．苯（4）为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，即完成步骤③至⑤，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、石棉网，以及必要的夹持仪器和物品，尚缺少的玻璃仪器是____________________。第二节资源综合利用环境保护课时ⅠⅠ

探究训练一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．通常用来衡量一个国家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．由乙烯制聚乙烯 D．煤的气化3．下列关于有机化合物的说法错误的是（）A．聚丙烯的单体是B．汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物C．汽车使用乙醇汽油能减少有害气体排放D．通过加聚反应得到的聚乙烯属于高分子化合物4．日常生活中接触到的材料多为合成材料。下列物质中，不属于合成材料的是（）A．塑料 B．棉花 C．合成纤维 D．合成橡胶5．下列说法正确的是（）A．石油裂解得到的汽油是纯净物 B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料 D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料6．下列关于石油的说法正确的是（）A．石油裂解的目的主要是为了得到更多的汽油B．石油裂解可以得到氯乙烯C．石油分馏能得到不同沸点范围的产物D．石油裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等不饱和烃二、填空题7．把下列各物质的制取方法或反应类型填写在各题后的横线上。（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___________________________________________________________________。8．（1）煤主要含有__________元素，是由__________组成的混合物。（2）有人称煤炭是“工业的粮食”，通过煤的综合利用可以获得重要化工原料，如焦炭，它是煤的__________（填“蒸馏”或“干馏”）产物，可用于__________（填出一种用途）；以煤为原料可以制得水煤气，其反应的化学方程式为_________________________________________________________。Ⅱ

诊断提高一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．煤高温干馏的产物中，可用炼铁原料的是（）A．焦炭 B．煤焦油 C．焦炉气 D．粗氨水2．下列叙述中，不正确的是（）A．汽油是有固定沸点的纯净物B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物C．聚乙烯是通过加聚反应制得的高分子化合物D．油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯二、填空题3．某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如右图：实验过程中可观察到烧瓶I中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。（1）该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________，加入药品之前的操作为__________，长导管的作用是__________。（2）试管Ⅱ中少量液体凝结说明了________________________________________。（3）试管Ⅲ中溶液褪色说明了__________________________________________________。（4）能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是______________________________。（5）写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式________________________________________。（6）石油裂化的重要意义是____________________________________________________________。4．经加聚反应后，所得高分子化合物具有亲水性、良好适应性和光学性能，可作为制作隐形眼镜的材料。写出它聚合的反应方程式____________________________________。课时

ⅡⅠ探究训练一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．在相同条件下，对环境污染最小的燃料是（）A．天然气 B．汽油 C．煤 D．木柴2．下列措施不利于改善北京地区环境质量的是（）A．回收废电池 B．使用太阳能热水器C．使用不易降解的塑料餐具 D．推广使用清洁燃料的公交车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．下列做法不能体现低碳生活的是（）A．减少食物加工过程 B．注意节约用电C．尽量购买本地的当季的食物 D．大量使用化石燃料二、填空题5．根据已有的环境知识填空：（1）形成酸雨的主要气体为______________________________。（2）破坏臭氧层的主要物质是______________________________。（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是______________________________。（4）“白色污