第四章:化学与自然资源的开发利用学案（带答案）第一节开发利用金属矿物和海水资源一、金属在自然界中的存在形式1．金、铂等极少数金属以________形式存在。

2．绝大多数金属以________形式存在。

在金属化合物中，金属元素都显______。

二、金属的冶炼方法1．热分解法适用于________金属的冶炼。

(1)加热分解HgO：_______________________________________________________。

(2)加热分解Ag2O：______________________________________________________。

2．电解法适用于______金属的冶炼。

(1)冶炼金属钠：_________________________________________________________。

(2)冶炼金属镁：_________________________________________________________。

(3)冶炼金属铝：_________________________________________________________。

3．高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有_______、_________、_______等。

(1)高炉炼铁：_______________________________________________________________。

(2)铝热反应炼铁：___________________________________________________________。

(3)用氢气还原氧化铜：_______________________________________________________。

4．其他方法(1)湿法炼铜：_______________________________________________________________。

(2)火法炼铜：_______________________________________________________________。

三、铝热反应实验探究实验装置及操作实验现象镁条________，放出一定的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出________，并发出__________；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是____原因分析镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3作为______在受热状态下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应：____________________________________________________，该反应放出________，发出____________，生成的______在高温下呈熔融状态原理应用该反应中铝在高温下还原出了______，在冶金工业上也常用这一原理制取________的金属，如：钒、铬、锰等，3MnO2＋4Al=====高温2Al2O3＋3Mn，另外该反应原理可以应用在生产上，如________等1．提高金属矿物的________；2．减少金属的________；3．加强金属资源的____________；4．使用__________代替金属材料。

五、海水水资源的利用1．海水水资源海洋约占地球表面积的71%，海水占地球总水量的97%。

2．海水水资源的利用(1)利用方式：主要包括海水的淡化和直接利用海水进行__________等。

(2)海水淡化的途径主要是从海水中提取淡水或从海水中把____分离出去。

(3)海水淡化的方法主要有______、__________、__________等。

其中__________的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。

(4)海水的蒸馏六、海水化学资源的开发利用1．海水化学资源的特点(1)海水资源的多样性由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的________和________，按含量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的____，其他为______元素，总计含有____多种元素。

(2)海水资源的分散性虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的____________却很低。

例如，海水中金(Au)元素的总储量约为5×107 t，而1 t海水中的含量仅有4×10－6 g。

2．海水化学资源的开发利用(1)从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产______、______、______以及______、______、______等含氯化工产品。

(2)从海水中制取____、____、____及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。

(3)海带中提碘①海带中含有碘元素的检验a．关键反应的反应原理：____________________________________________________________ b．实验步骤及证明方法②海带中提碘a．流程：海带→浸泡→______→______→______→碘单质。

b．主要的化学反应原理：___________________________________________________________。

(4)从海水中提取溴：主要方法是空气吹出法。

主要流程：离子方程式：①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________③________________________________________________________________________七、海洋资源的综合利用1．在工业生产中，海水提溴可以同其他生产过程结合起来，如反应需要一定的温度，就可以利用在火力发电厂和核电站用于冷却的循环海水，以实现__________的目的。

2．海水淡化后的浓海水中，由于溴离子得到了浓缩，以此为原料也同样可以提高______的效益。

3．从海水中提取__________对一个国家来说具有战略意义。

4．化学在开发__________方面也将发挥越来越大的作用。

5．__________、__________等也是越来越受到重视和开发的新型能源。

八、煤、石油、天然气的综合利用1．煤的综合利用(1)煤的组成煤是由________和少量________组成的复杂混合物。

煤的元素组成主要是____，还含有少量的____、____、N、S等元素。

(2)煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的______、煤的____和______，获得洁净的______和多种化工原料。

①煤的干馏煤的干馏是将煤____________加强热使其______的过程，也叫煤的焦化。

②煤的气化a．意义：将煤转化为____________的过程。

b．主要反应方程式：_______________________________________________________________。

③煤的液化a．直接液化：使煤与______作用生成液体燃料。

b．间接液化：使煤先气化为____和____，再催化合成________________________________________________________________________。

2．天然气的综合利用(1)成分：主要成分是______。

(2)用途：天然气是一种清洁的______，又是重要的化工原料，主要用于_______和_________等。

3．石油的综合利用(1)石油的成分从组成元素上看，石油的成分主要是____和____。

从组成物质上看，石油是由各种____烃、______烃和______烃组成的混合物。

(2)石油的分馏利用原油中各组分______的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫做分馏。

(3)石油的裂化和裂解裂化就是在一定条件下，将____________较大、沸点较高的烃断裂为____________较小、沸点较低的烃的过程。

裂解又叫______裂化，是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使长链烃断裂成短链烃——乙烯、丙烯等的加工过程。

(4)石油的催化重整，可以使链状烃转化为__________，从而获得苯、甲苯等重要化工原料。

(5)蒸馏、分馏和干馏的区别与联系蒸馏：把液体加热到沸腾变为______，再使______冷却凝结成______的操作。

蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到________________________的目的。

被蒸馏的混合物中至少要有一种组分为液体。

各组分沸点差别______，挥发出的物质(馏分)______。

若不同组分之间沸点差别小，或不同组分互溶形成恒沸液体，馏分则不纯。

分馏：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的________________。

分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为________________馏分而达到____________________的目的。

干馏：把______混合物(如煤、木材)__________加强热使它______的过程叫做干馏。

蒸馏与分馏同属______变化，干馏过程往往发生复杂的____________变化。

4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：______、__________、__________。

(2)加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。

乙烯的加聚反应方程式为__________________________________________________________。

(3)高分子化合物中的几个化学用语(以聚乙烯为例)①单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如________________________________________________________________________。

②链节：高分子化合物中的最小重复单元，如________________________________________________________________________。

③聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n 。