2020-2021化学人教版必修第二册教案:第8章.pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《2020-2021化学人教版必修第二册教案:第8章.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020-2021化学人教版必修第二册教案:第8章.pdf(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物与海水资源的开发利用 发展目标 体系构建 1.了解金属在自然界中的存在形式,掌握金属冶炼的一般方法和原理。以金属矿物的开发利用为例,了解依据物质的性质及其变化综合利用资源的方法,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。培养“宏观辨识与社会责任”的核心素养。2.以海水资源的开发利用为例,了解依据物质的性质及其变化综合利用资源的方法,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。培养“科学探究与社会责任”的核心素养。一、金属矿物的开发利用 1金属元素在自然界中存在的形态(1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。(2)绝大多数金属元素以化合物的形式
2、存在于自然界。(3)在地壳中,含量最高的金属元素是铝,其次是铁。2金属冶炼原理与实质(1)原理:金属从化合物中还原出来。(2)实质:化合物中金属得到电子被还原生成金属单质。3金属冶炼方法(1)加热分解法(写出化学方程式)制 Hg:2HgO=2HgO2。制 Ag:2Ag2O=4Ag O2。(2)电解法(写出化学方程式)制 Mg:MgCl2(熔融)=电解Mg Cl2。制 Al:2Al2O3(熔融)=电解冰晶石4Al3O2。制 Na:2NaCl(熔融)=电解2NaCl2。(3)热还原法:高温加热条件下用还原剂把金属还原出来 常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。高炉炼铁:CO 还原Fe2O3的化学
3、方程式为3CO Fe2O3=高温2Fe3CO2。铝热反应:Al 还原 Fe2O3的化学方程式为 2AlFe2O3=高温2FeAl2O3。微点拨:工业上冶炼镁是电解 MgCl2而不是 MgO 的原因是 MgO 的熔点比MgCl2的高,冶炼铝是电解 Al2O3而不是 AlCl3的原因是 AlCl3是共价化合物,熔融状态不导电。4合理开发和利用金属资源的主要途径(1)提高金属矿物的利用率;(2)开发环保高效的金属冶炼方法;(3)防止金属的腐蚀;(4)加强废旧金属的回收和再利用;(5)使用其他材料代替金属材料。二、海水资源的开发利用 1海水水资源的利用(1)海水水资源利用,主要包括海水淡化和直接利用海
4、水进行循环冷却等。(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。2海水的化学资源利用(1)海水中的化学元素 海水中含量最多的为 O、H 两种元素,还有 Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F 等 11 种元素。其他为微量元素,如 Au。(2)海水中化学资源的利用 (3)从海水中获取能源 从海水中提取铀和重水,用于核能开发。开发潮汐能、波浪能等新型能源。1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)金属矿物中的金属均是化合态存在。()
5、(2)金属冶炼的原理是化合态的金属发生氧化反应被氧化。()(3)海水中含有钾元素,仅通过物理变化就可以得到金属钾。()(4)海水淡化可以加明矾净化。()(5)海水提溴可以加氧化剂得到 Br2。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列说法错误的是()A有些活泼金属(如铝)可用作热还原法的还原剂 B加强热,使氧化铜在高温条件下分解可制备单质铜 C金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属单质 D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 B A 项,铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属,如 2AlFe2O3=高温2FeAl2O3,正确;B 项,制备单质 Cu 用热还原法,错误;C 项,金属冶炼
6、的实质就是把金属阳离子还原为金属单质,正确;D 项,将旧金属回收,重新利用,变废为宝,正确。3海水淡化的方法有_、_、_等。答案 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 金属的冶炼原理与常用方法 1人类使用金属的年代先后顺序与金属活动性有什么关系?青铜器和铁器时代哪个时间早?提示:金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现的相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以青铜器时代比铁器时代早。2K、Ca 的冶炼方法是什么?为什么?提示:电解法,K、Ca 的金属活动性很强,一般还原剂难还原。3当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,
7、冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起。其中的原理是什么?写出化学方程式。提示:高温条件下,铝粉与 Fe2O3发生置换反应,化学反应方程式为 Fe2O32Al=高温Al2O32Fe。1金属的冶炼原理 金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程,即:Mnne=M。2金属冶炼方法与金属活动性的关系 金属活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强 弱 金属离子得电子能力 弱 强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 拓展链接 铝热反应简介(1)概念:铝与某些难熔金属氧化物(如 Fe2O
8、3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。(2)反应原理(以铝和氧化铁反应为例):Fe2O32Al=高温2FeAl2O3。(3)铝热剂:铝粉和某些难熔金属氧化物(如 Fe2O3、Cr2O3、V2O5、MnO2等)的混合物。(4)反应特点:在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈熔融态且易与 Al2O3(固态)分离。(5)应用:在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属,如 V、Cr、Mn等;也可用于焊接钢轨等。1 下列冶炼方法中,不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是()A加热 Al2O3 B加热 HgO C电解熔融 NaCl D铝粉和 Fe2O3
9、共热 A C 项中金属钠是活泼金属,用电解法制取;B 项中汞用加热 HgO 制取;A 项中加热 Al2O3难以分解;D 项中铝粉和 Fe2O3组成铝热剂,可将 Fe2O3中的铁还原成单质。2下列化工生产原理错误的是()可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝 高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应,故无须加热 A B C D D 常用电解熔融 NaCl 的方法冶炼金属 Na,正确;Na 非常活泼,将Na 加入饱和 MgCl2溶液中,Na 先与 H2O 反应生成 NaOH 和 H2,Mg2再与 OH反应生成 Mg(OH)2沉淀,错误;A
10、lCl3为共价化合物,熔融状态下不导电,故冶炼铝使用的是 Al2O3,错误;高炉炼铁时所发生的反应有些是放热反应,如 Fe2O33CO=高温2Fe3CO2,但仍需要高温,错误。故选项 D 符合题意。3冶炼金属一般有下列四种方法:焦炭法 水煤气(或氢气,或一氧化碳)法 活泼金属置换法 电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有()火烧孔雀石炼铜;()湿法炼铜;现代有()铝热法炼铬;()从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A()用 B()用 C()用 D()用 B()湿法炼铜是利用 Fe 与 CuSO4反应,B 错误。海水资源的开发利用 1海水提溴 海水提溴的常用方法是空气吹出法。(
11、1)主要流程 (2)主要反应 Cl22Br=Br22Cl(氧化)Br2SO22H2O=2HBr H2SO4(富集)Cl22Br=Br22Cl(提取)2海带中含有碘元素的检验及碘的提取(1)海带中含有碘元素的检验 关键反应的反应原理:2H2IH2O2=I22H2O。实验步骤及证明方法:(2)海带中提碘 工艺流程:海带浸泡氧化过滤提纯碘单质。主要的化学反应原理:Cl22KI=2KCl I2。3海水提镁(1)工艺流程 (2)主要的化学反应原理 CaCO3=煅烧CaO CO2 CaO H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2 Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O
12、 MgCl2(熔融)=电解Mg Cl2 4从海水中提取溴的流程如图所示,下列有关说法错误的是()AX 为 SO2气体,也可将 SO2换成 Na2SO3 B设备 Y 为蒸馏塔 C在提取溴的过程中一定有 Br被氧化 D工业上,每获得 1 mol Br2,需要消耗 Cl2的体积最多为 44.8 L(标准状况)D A 项,溴与 X 反应生成溴化物,故 X 为具有还原性的物质,X 可为 SO2,也可为 Na2SO3,正确。B 项,溴单质加热蒸发得到溴蒸气,故设备 Y 为蒸馏塔,正确。C 项,氯气氧化海水中的溴离子得到溴单质,溴化物与氯气反应生成溴单 质,这两步都是 Br被氧化,正确。D 项,Cl22Br
13、=Br22Cl,根据离子方程式可知,每生成 1 mol Br2,需消耗 1 mol 氯气,故两次氧化共需氯气 2 mol,即 44.8 L(标准状况),但这是理论值,在工业上,两次氧化时,氯气都应过量,且被氧化生成的溴最终不能完全得到,故工业上每获得 1 mol Br2,需要消耗 Cl2的体积大于 44.8 L(标准状况),错误。5海水提镁的主要流程如下:下列说法正确的是()试剂 M 是盐酸 流程中的反应全部都是非氧化还原反应 操作 b 只是过滤 用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制 Mg(OH)2 电解熔融 MgCl2比电解熔融的 MgO 制金属镁更节约能量 A B C D D 电解熔融氯化镁的
14、反应属于氧化还原反应,因此是错误的。操作 b应是蒸发、结晶、过滤,因此是错误的。1下列说法中,正确的是()A金属的冶炼是把金属单质从其矿物中分离出来 B金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被氧化 C金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被还原 D金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原 C 金属冶炼的原理是利用氧化还原反应,把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质。在金属的冶炼过程中,被冶炼的金属只能得到电子被还原。2(素养题)我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至 800,这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是()A
15、“药金”实质上是铜锌合金 B冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌 C用王水可区别黄金和“药金”D用灼烧法不能区别黄金和“药金”A 冶炼“药金”的相关反应方程式为 ZnCO3=高温ZnO CO2、2ZnOC=高温2ZnCO2、2Cu2OC=高温4CuCO2,故 A 项正确,B 项错误;王水可以溶解黄金和“药金”,故C 项错误;用灼烧法可以区别黄金和“药金”,因为高温下黄金与氧气不反应,而“药金”可以与氧气反应,故灼烧后的“药金”颜色有变化,D 项错误。3某同学设计了从海水中提取镁单质的四种方法,从化学原理和经济效益角度分析,最可行的是()A海水 NaOHMg(OH)2 电解Mg B海水 蒸发MgCl
16、2 电解Mg C海水 石灰乳Mg(OH)2 MgO 电解Mg D海水 石灰乳Mg(OH)2 盐酸MgCl2 电解Mg D 海水中 Mg2的含量很低,直接蒸发得到的主要是食盐,B 不符合题意;海水中加入碱可生成氢氧化镁沉淀,一般使用比较廉价的石灰乳,而不用价格较贵的 NaOH,A 不符合题意;MgO 熔点很高,工业上从经济效益方面考虑,不采用电解 MgO 的方法,而采用电解 MgCl2的方法,C 不符合题意,D 符合题意。4从海带中提取碘单质,工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法错误的是()A实验室灼烧干海带在坩埚中进行 B沸水浸泡的目的是使 I充分浸出 C由滤液获得碘水,发生的离子反应为 2I
17、H2O2=I22OH D滤液获得碘水,也可用氯水代替双氧水 C 酸性条件下,H2O2与 I的反应式为 2I2HH2O2=I22H2O,C错误。5冶炼金属常用以下几种方法:以 C、CO 或 H2作还原剂还原 以较活泼金属 Na、Mg 等还原 利用铝热反应原理还原 电解法 热分解法 下列金属各采用哪种方法还原最佳。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。(5)K、Rb、Cs、Ti 等金属通常还原方法是_。解析 选择的方法应以节约原料和降低成本为标准,同时有较高的产率,并易分离
18、。根据每种金属的特点选择最佳方案。其中(5)K、Rb、Cs、Ti 等金属利用的原理比较特别,不是用活泼金属置换不活泼金属,而是平衡的原理,如NaKCl=高温NaCl K,抽离钾蒸气此反应得以继续进行。而 Ti 是用 Na 来置换:4NaTiCl4=高温4NaCl Ti 或用 Mg 来置换:2Mg TiCl4=熔融2MgCl2Ti。答案(1)(2)(3)(4)(5)第 2 课时 煤、石油和天然气的综合利用 发展目标 体系构建 1.结合石油化工了解化学在生产中的具体应用,认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。培养“社会责任”的核心素养。2.以煤、石油、天然气的开发利用为例,了解依据物质性质及其变
19、化综合利用资源和能源的方法。培养“科学态度与科学探究”的核心素养。3.认识化学对于构建清洁低碳、安全高效的能源体系所能发挥的作用,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。培养“科学精神与社会责任”的核心素养。一、煤的组成及其综合利用 1煤的组成 2煤的综合利用 煤的干馏、气化和液化属于什么变化?提示:化学变化。二、天然气的组成和利用 三、石油的组成和综合利用 1组成:石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。2综合利用(1)分馏 定义:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,但其产量难以满足社会需求,而含碳原子多的重油却供大于求
20、。(2)催化裂化 目的:将重油裂化为汽油等物质。例如:C16H34 催化剂加热、加压C8H18C8H16(3)裂解 目的:得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。例如:C8H18 催化剂加热、加压C4H10C4H8 C4H10 催化剂加热、加压CH4C3H6 C4H10 催化剂加热、加压C2H6C2H4。(4)催化重整:石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,使链状烃转化为环状烃。微点拨:石油的分馏为物理变化,石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化。四、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 1三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维,这三大合成材料,是以煤、石油和天然气为原料生产的。2随
21、着合成材料的大量生产和使用,急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。生活中的白色污染,主要指什么?提示:废弃塑料制品。1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。()(2)煤的干馏是指在空气中加强热使之分解的过程。()(3)重油的裂化和裂解可以得到烯烃。()(4)重油裂化的目的是为了获得气态烃。()(5)石油分馏得到的汽油或煤均为纯净物。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A石油裂化主要得到乙烯 B石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油 C煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气 D煤制煤气是物
22、理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径 答案 C 3由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富,能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧,既严重污染环境,效率又不高,因而国家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”,其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(CO 和 H2),再催化合成甲醇或烃类等液态能源。(1)用 CO 和 H2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式是_ _。(2)用 CO 和 H2合成烃(CnHm)的化学方程式是_ _。(3)气化和液化的优点是_。答案(1)CO 2H2 催化剂CH3OH(2)nCO m2n2H2 催化剂CnHmnH2O(3)使煤变成清洁能源,提高煤的燃烧效率 煤、石油的综合利
23、用原理 1“三馏”比较 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点不同的各组分组成的混合物 反应类型 化学变化 物理变化 物理变化 微点拨:减压可以降低物质的沸点,石油的减压蒸馏可以在较低温度下,使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离,可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。2化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链
24、的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 3.化学“六气”的主要成分 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要成分 CO、CO2、N2 H2、CO CH4 C3H8、C4H10 H2、CH4、C2H4、CO C2H4、C3H6、C4H8、CH4 1煤的干馏和石油的分馏,两种变化在本质上的差别是()A.加热的温度不同 B得到的产品不同 C前者要隔绝空气,后者不用隔绝空气 D干馏是化学变化,分馏是物理变化 D 石油的分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化。2关于石油的说法中,不正确的是()A石油是混合物,除含烷烃外,还可能含有环烷烃和芳香烃 B.常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸
25、点 C裂化是化学变化,裂解不是化学变化 D裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 C 石油是混合物,除含烷烃外,还可能含有环烷烃和芳香烃,故 A 正确;常压分馏得到的汽油是混合物,混合物没有固定的沸点,故 B 正确;裂化是在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度,使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,裂化和裂解过程中都有新物质生成,属于化学变化,故 C 错误;石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,裂
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 2021 化学 人教版 必修 第二 教案
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内