化学与资源开发利用
化学与自然资源的开发和利用
高考全息
随堂演练
考点一 金属的冶炼和铝热反应
1.金属的冶炼 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,因此需要采用不同的冶炼方法。 KCaNaMgAl ZnFeSnPb(H)Cu HgAg Pt Au
电解法 热还原法 热分解法
(1)热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取 Hg、Ag,化学方程式分别为 2HgO 2Hg+O2↑,2Ag2O 4Ag+O2↑。
第1讲 开发和利用金属矿物和海 水资源读
主干梳理
考点层析 考点层析
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解析:Ⅰ和Ⅲ中只有金属钠被还原,但Ⅱ中被还原的元素有钠元素和氢 元素,故制取等物质的量金属钠转移的电子数的关系是Ⅰ=Ⅲ<Ⅱ,A 项错误; Ⅰ法制钠时,阳极发生的电极反应为氧化反应,氢元素不可能被还原为 H2,B 项错误;钠的还原性比铁强,反应能发生的原因可用熵增原理来解释,C 项错 误;Ⅲ法制钠时,铁不能作阳极,若金属铁作阳极时,金属会优先失去电子变 成 Fe2+,Fe2+在阴极会生成单质铁,D 项正确。 答案:D
第1讲 开发和利用金属矿物和海 水资源
知识点一 知识点二 知识点三
考纲解读
主干梳理
考点层析
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知识点四
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知识点三 金属矿物的开发和利用
1.金属在自然界中的存在 金属元素的存在形态有游离态和化合态。 自然界中,除铂、 金等极少数 金属外,绝大多数金属元素以化合物的形式存在。在地壳中,含量最高的金 属元素是铝,其次是铁。 2.金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即 Mn++neM(写出通式)。 3.金属冶炼的方法 根据金属的活动性不同,金属冶炼的方法分为电解法、 热还原法、 热分 解法和富集法等。
初中化学教学资源的开发与利用(含学习方法技巧、例题示范教学方法)
初中化学教学资源的开发与利用第一篇范文：初中化学教学资源的开发与利用随着我国教育改革的深入推进，初中化学教学资源的开发与利用越来越受到广泛关注。
优质的教学资源是提高教学质量的关键，有助于激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。
本文从实际出发，探讨如何开发与利用初中化学教学资源，为提升初中化学教育质量提供参考。
一、充分认识初中化学教学资源的重要性教学资源是教育教学的基础和保障，尤其在化学这一以实验为基础的学科中，教学资源的作用尤为突出。
丰富的教学资源不仅可以提高教师的教学水平，还能激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力。
因此，我们必须充分认识初中化学教学资源的重要性，加大开发与利用力度。
二、初中化学教学资源的分类与整合1.教材资源：教材是教学活动的基础，是教师传授知识和学生学习的重要依据。
在教材资源的开发与利用中，我们要注重教材的改编、补充和整合，使之更加符合学生的实际情况和需求。
2.实验资源：化学实验是化学教学的核心，实验资源包括实验室设备、实验药品、实验方案等。
开发与利用实验资源，要注重实验的安全性、创新性和实用性，提高实验教学的效果。
3.信息化资源：随着信息技术的发展，信息化资源在化学教学中的应用越来越广泛。
包括多媒体教学课件、网络教学资源、教学软件等。
开发与利用信息化资源，要注重资源的趣味性、互动性和拓展性，提高学生的学习兴趣和效果。
4.人力资源：教师和学生是教学活动的主体，人力资源的开发与利用至关重要。
教师要注重自身素质的提升，发挥示范引领作用；学生要积极参与课堂讨论和实践活动，发挥主动学习的作用。
5.社会资源：社会资源包括企业、科研机构、社区等，是化学教学的重要支持。
开发与利用社会资源，要注重合作、共享和共赢，拓宽化学教学的渠道。
6.加强教材建设：教材是教学资源的核心，要注重教材的改编、补充和整合，使之更加符合学生的实际情况和需求。
7.优化实验教学：实验是化学教学的核心，要注重实验方案的设计、实验药品的选取和实验设备的更新，提高实验教学的效果。
初中化学教学中实验教学资源的开发与利用
初中化学教学中实验教学资源的开发与利用一、引言化学是一门以实验为基础的学科，在初中化学教学中，实验教学是不可或缺的重要环节。
为了提高初中化学实验教学的效果，开发与利用实验教学资源显得尤为重要。
本文将探讨初中化学教学中实验教学资源的开发与利用，以期为初中化学教学提供有益的参考。
二、初中化学实验教学中现有教学资源分析目前，初中化学实验教学中所使用的资源主要包括实验室、实验器材、药品、教材等。
然而，这些资源在配置和使用上存在一些问题，如实验室空间不足、实验器材老化、药品短缺等，这些问题在一定程度上影响了实验教学的效果。
三、实验教学资源的开发与利用1.挖掘现有资源，提高实验教学的有效性教师应充分挖掘现有资源，如实验室中的器材和药品，使其在实验教学中发挥最大效用。
例如，教师可以根据教学需要，将一些简单的器材进行组合，设计出新的实验项目。
同时，教师也应根据实际情况，对一些药品进行合理的替代和改良，以达到更好的实验效果。
2.拓展实验项目，提高学生的学习兴趣教师可以根据实际情况，拓展实验项目，以激发学生的学习兴趣。
例如，教师可以设计一些趣味性的实验项目，如“火山爆发”、“魔棒点灯”等，让学生在轻松愉快的氛围中学习化学知识。
此外，教师还可以将一些生活中的化学现象引入实验教学中，让学生感受到化学在生活中的重要性。
3.利用数字化资源，提高实验的精度和安全性随着数字化技术的发展，越来越多的数字化资源被应用于实验教学中。
这些资源可以提高实验的精度和安全性，同时也可以帮助学生更好地理解实验原理。
例如，教师可以利用数字化传感器来监测实验过程中的各项指标，从而得出更为精确的数据。
此外，教师还可以利用虚拟仿真软件来模拟一些危险性较高或成本较高的实验，让学生在安全的环境中了解实验过程。
四、实验教学资源的利用策略1.优化实验教学设计，充分利用教学资源教师应根据现有教学资源，优化实验教学设计，合理安排实验项目和实验方法。
同时，教师也应根据实际情况，调整实验器材和药品的配置，以达到最佳的实验效果。
化学教学资源的开发与应用
化学教学资源的开发与应用化学教学资源的开发与应用对提高学生学习化学的效果起到了重要的作用。
本文将探讨化学教学资源的开发与应用，包括现有的教学资源，如实验实物、多媒体教学、虚拟实验室等，以及如何利用这些资源提高化学学习的效果。
一、现有的化学教学资源1. 实验实物实验实物是化学教学中不可或缺的资源。
通过观察、操作实物，学生能够更直观地理解化学原理。
教师可以通过展示实验实物的方式，激发学生的学习兴趣，加深他们对化学概念的理解。
2. 多媒体教学多媒体教学是一种将文字、图像、声音、视频等多种媒体形式结合起来的教学方式。
在化学教学中，多媒体教学可以通过展示化学反应的过程、分子结构的三维模型等，使学生对抽象的化学概念有更深入的理解。
3. 虚拟实验室虚拟实验室是一种利用计算机模拟实验过程的教学资源。
通过虚拟实验室，学生可以进行化学实验的模拟操作，观察实验现象，进行数据分析等，从而提高他们的实验技能。
二、化学教学资源的开发在开发化学教学资源时，需要根据学生的学习需求，结合教学目标和教学内容，选择适合的资源进行开发。
1. 制作实验实物教师可以根据教学内容和学生的学习需求，制作适合的实验实物，用于展示、操作和观察。
例如，可以制作化学模型，用于解释分子结构，或制作实际的化学实验装置，用于演示化学反应等。
2. 制作多媒体教学课件教师可以利用多媒体软件，制作适合的教学课件。
课件可以包括文字、图像、声音、视频等多种形式的内容，用于展示化学概念、化学实验过程等。
通过设计生动有趣的教学课件，可以吸引学生的注意力，提高他们的学习积极性。
3. 开发虚拟实验室软件虚拟实验室软件是一种计算机程序，可以模拟各种化学实验的操作过程，包括观察实验现象、进行数据分析等。
开发虚拟实验室软件可以提供一个安全、经济的学习环境，让学生在模拟实验中提高实验能力。
三、化学教学资源的应用开发好的化学教学资源需要得到有效的应用，才能发挥其最大的教学效果。
1. 教学展示与解释教师可以利用实验实物、多媒体教学课件等资源进行教学展示与解释。
第一节 化学资源的开发与利用
第十章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源1．了解金属的冶炼。
2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
3．了解海水的综合利用。
基础自查(理一理)1．金属在自然界中存在的形态除了 、 等极少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界中。
在这些金属化合物中，金属元素都显 化合价。
2．金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过程： M n ＋＋n e －===M 。
3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：________________________________________________②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：___________________________________________________________________4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：C ＋2ZnO=====△2Zn ＋CO 2↑，C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。
②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：3CO ＋Fe 2O 3=====△2Fe ＋3CO 2，CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。
第四章 化学与自然资源的开发利用
特别提醒：(1)绿色化学思想从源头上治理污染。有些治理污
染的方法不一定符合绿色化学理念，如在土壤中施加石灰不 能避免酸雨，使化石燃料充分燃烧不能减少二氧化硫的排放。 (2)注意下列做法不利于环境保护：①工厂将烟囱建高。,②将 有污染的工厂迁移到农村。,③将垃圾焚烧处理。④不加限制 地增加私家车数量。
产量提高
25%
4、石油结构的重整 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构 的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或 甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。
三、天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一 种重要的化工原料，作为化工原料，它主 要用于合成 氨 和生产 甲醇 等。天然气化 工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化 学变化形成含两个或多个碳原子的其他有 机化合物。实现天然气的有效转化是一项 具有挑战性的课题。
CO(g) + H2(g)
（3）煤的液化： 将煤转化液体燃料的过程。 分为直接液化和间接液化。 如：
C(s) + H2O
CO +
高温
CO(g) + H2(g)
CH3OH（甲醇）
一定 2H2 条件
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素 石油的主要成分： 是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合 物。（还有水分、盐分等杂质） 2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏： 利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。
取约5ml汽油，滴加溴水至溴水不褪色为止， 再加入适量NaOH溶液除去剩余Br2，分液。取 油层液体，滴加酸性KMnO4稀溶液，振荡。若 KMnO4溶液褪色，则说明含有苯的同系物（甲 苯、二甲苯）。
考点2
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利用金属矿物和海水资源基础巩固1、下列金属中，既可用热分解法又可用电解法制备的是（）A．Fe B．Cu C．Al D．Ag2、在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（）A．Na、Ba、Mg、Al B．Na、K、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe3、用铅热法还原下列化合物，制取1ml金属，消耗铅最少的是（）A．MnO2B．W O2C．CO3O4D．Cr2O34、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极及金属铜5、热还原法冶炼金属的反应一定是（）A．氧化还原反应B．置换反应C．分解反应D．复分解反应6、下列说法正确的是（）A．有些活泼金属如铝可作还原法的还原剂B．用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D．回收废旧金属，可以重新制成金属或它们的化合物7、用3.2g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )A．1344mL B．672 mL C．大于1344 mL D．小于672 mL8、下列化工厂：①炼铁、炼铜；②生产硫酸；③石油化工；④加工煤炭。
如不加防护，可能导致大气污染的是（）A．②B．②③C．③④D．①②③④9．自然界中的多数金属以＿＿＿态存在，少数不活泼金属能以＿＿＿＿态存在．在金属活动性顺序中，钾、钠、铝等金属一般常用＿＿＿＿法提炼；位于氢以后的金属可用＿＿＿法提炼；位于氢中部的金属一般可用＿＿＿＿法提炼．金属冶炼的主要化学反应原理是＿＿＿对于废旧金属的最好处理方法是＿＿＿＿．10．世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。
位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。
第十章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用环境保护
ห้องสมุดไป่ตู้
6．(2009·汕头模拟)下列关于某些社会 热点问题的说法中，错误的是 ( ) A．禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的 燃烧效率 B．光化学烟雾的产生与人为排放氮氧化 物有关 C．臭氧空洞的形成与氟氯烃和氮氧化物 泄漏到大气中有关 D．甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见 污染物之一
7．如图是实验室干馏煤的装置图：
一、煤、石油、天然气的综合利用 1．煤 (1)煤的组成：有机物和少量无机物组成 的复杂的________，主要含_______ _等元素。 (2)煤的综合利用途径有___________ ____________________________ ____________________________ _____。 制水煤气的原理为：______________
第二节
资源综合利用 环境保护
1．了解煤、石油和天然气等综合利用的 意义。 2．了解能源是人类生存和社会发展的重 要基础。 3．认识化学在环境保护中的作用，树立 绿色化学的观念。
1．利用好教材中展示的图表，熟悉天然 气、煤、石油作为化工原料的重要性。 2．结合实际体会环境保护及防治的意义。
(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__________ ________________________。
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含80多种元素，以氢、氧、 氯、钠、镁、硫、钙、钾等 较多。被称为“元素的故乡”。
海洋中的矿产资源
从太空观察地球，看到地球上有七片陆 地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
海洋是美丽的， 也是富饶的
海洋是“历史留给人类的资源储备”
海水资源的广泛性：
• • • • • • • 海洋约占地球表面积71% 海洋中的资源 ： 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… 植物:（海草、海带………… 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 ………. 海底金属结核矿、石油 水 : （水资源及各种溶解的盐类
金属活动性（还原性）： 强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
弱
离子的氧化性
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
弱
强
电解法
热还原法
热分解法
电解法
K Ca Na Mg Al
热还原法 Zn Fe Sn Pb (H) Cu
热分解法
• 海水中的水1.3X109 亿吨 • 占地球总水量97% （3%在陆地、淡水） • 海水中除了水以外，还含有80多种元素， 有的含量很大（如NaCl ）有的含量很少 （如Au）
海水资源的多样性：
• 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物 • 按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、 Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%，其余 1%为70多种含量微少的元素。
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温
应用： (1)焊接钢轨， (2)冶炼金属。
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银 之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。
一、金属矿物的开发利用
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素的存在： 除了金、铂等极少数金属外，绝 大多数金属以化合物的形式存在于
自然界。
冶炼金属的实质是用还原的方 法使金属化合物中的金属离子得 到电子变成金属原子。
M n+
得电子
M （被还原）
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
图4-5 海水综合利用联合工业体系一例
1、从海水中提取淡水——海水淡化 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗 析法、离子交换法等。
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ①Na 电解法 ②Zn 加热还原法 ③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
第一节 开发利用金属资源和海水资源
二、海水资源的开发和利用
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿吨 是已知陆地铀矿储量 的4500倍。氘有50亿 吨足够人类用上千万 年
高温
△
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
铝热反应
实验4－1 注意观察现象
反应现象： 镁条剧烈燃烧，放出大量热， 发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸 漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热剂
铝——还原剂 （活泼金属——可作还原剂）
其它的铝热反应：
Hg Ag
物理提取法 Pt Au
合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
……………
1、下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是（ C ） A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热
然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进， 现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还是有很多 其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一 降千丈，走入千家万户。
（4）电解法（适合一些非常活泼金属）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
金属冶炼的方法
（1）物理提取法： 适用于极不活泼的金属——Pt、Au （2）热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
（3）热还原法（适用于大部分金属）
CuO+H2 === Cu + H2O
镁在地壳中含量只有铝 的四分之一，而且镁比 铝更加活泼，所以要想 矿物质中获取镁，代价 比铝更高。
海洋中含有大量的氯化 镁，海水又咸又苦。 咸是因为含有氯化钠， 苦是因为含有氯化镁，
同样道理，粗盐易潮 解是因为其中含有较 多的氯化镁，而氯化 镁易吸水。
据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁再过 一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的 0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。 可谓取之不尽，用之不竭。
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石 电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
今天铝的产量已经仅次于钢铁了，铝及铝合金成 为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为 “钢精”，是因为它的合金不但轻，而且强度足以 替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工 业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部 用铝合金制成，美国的阿波罗—11号，宇宙飞船所 用的金属材料中，铝及合金75%左右，可以说人类 送上太空的金属中，铝是最多的了。 注意：正常人的人体，每70公斤体重约含61毫克铝。 但铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝 元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传 递信息功能的有机碱反应，导致神经系统传递信息 受阻，引起老年痴呆。
海水资源的分散性：
• 海水因为量太大、面太广，大多数元素尽 管总量很大但由于太分散 ，含量极微少 • 如：海水中金元素总含量约为50000000t （5千万吨）但一顿海水中只含金元素 0.000004g（10亿分之四克） （百分之0.000资源的利用 • 海水化学资源的利用