高中化學(xué)必修二第四章化學(xué)與自然資源和開發(fā)利用.

1、第一牟科岌別用拿屬歹的如洛水逡齊一、金屬礦物的開發(fā)利用1 僉屈的冶煉實質(zhì)冶煉金屈的實質(zhì)就是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成 金屬原子。2僉屬的冶煉方法(1) 熱分解法：對一些不活潑的金屬，可以直接用加熱分解的方法使其從化合 物中分離出來。加熱加熱2HgO = 2Hg + O2 T2Ag2。= 4Ag + O2T(2)熱還原法：人部分金屬的冶煉，采用高溫下還原劑還原的方法。常用還原劑是H2、CO、C. Al等。 、加熱CuO+H2 = Cu + H2OFgRCO 螳 2F+S(3)電解法：非?；顫姷慕饘?，電解MgCl2 (熔融)= Mg + Cl2 T電解2A12O3通常采用電解

2、法冶煉。電解2NaCl (熔融)=2Na + Cl2 f廠冰晶石(Na3AIF6)的作用 是熔劑，使AI2O3低于其熔 點而熔化。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg A父Pt Au電解法熱還原法熱分解法物理提取法3.鋁熱反應(yīng)：鋁與氧化詼反應(yīng)的現(xiàn)象:放出大量的熱，發(fā)出継眼的強光，紙漏斗被燒穿，熔融物落 入沙中。高溫鋁與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe2O3+2Al = 2Fe + A12O3注童: 諛棗的作用：鎂條燃燒提供熱址 并促便KCIO3發(fā)生分解。 氮酸鉀的作用：KCIO3分解放出02.使鎂條劇烈燃燒，單位時間內(nèi)放出更多的熱 出 以引發(fā)AI 9Fe2O 3的反

3、應(yīng)。4 礦物資源的合理利用提禹金屬礦物的利用率，減少金屬的使用雖:，加強廢舊金屬資源的回收和再利用， 使用其他材料代替金屬材料等。5思考與交流(BX2.P90)問題1答案(僅供參考)：H前海底礦藏資源的勘探和開采技術(shù)還不夠成熟，要投入實 用更而臨許多課題，上要是成木比陸地礦藏高，還存在破壞生態(tài)環(huán)境等問題。問題2答案(僅供參考)：回收的廢IH鋼鐵.鋁制品町用于鋼鐵和鋁的巫新冶煉，既能 巧約能源.保護(hù)壞境，又能降低金屬材料的成木。二.海水資源的開發(fā)利用科學(xué)探究：1 如何將海水中的澡離子變成漠單質(zhì)？并設(shè)計方案。實驗方法：(1)用蒸憎法將海水濃縮.用硫酸將濃縮的海水酸化.(2) 向酸化的海水中通入適量

4、的氯氣，使漠離子轉(zhuǎn)化為溟單質(zhì).(3) 向含澳單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣將澳單質(zhì)吹入盛有 二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi).(4) 向吸收塔中的溶液內(nèi)通入適量的氯氣.Br2(g)+空 氣+H20(g)氣地0(g)(5) 用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔中溶液里漠單化學(xué)方程式：2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaClBr2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2 + = Br2 + 2HC12. 如何證明海帶中有碘離子？實驗方法：取約3 g干海帶，用刷子去凈其表面上的附著物。把海帶2將海帶剪碎后，再用酒精潤濕，可使海帶易于灼燒全,1、剪碎后用適量 酒精濕潤，放

5、入堆竭中。2、點燃酒精燈將海帶灼燒至完全成灰，停止加熱，使海帶灰 冷卻至室溫。3、將海帶灰轉(zhuǎn)移至小燒杯中，加入約10m L蒸憎水，攪拌。 用小燒杯盛著 將混合物煮沸約3m in,冷卻后過濾。4、在濾液中滴入幾滴約3 moL / L的硫酸，再加入約1 m L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液，觀察現(xiàn)象。再向溶液中加入幾滴 淀粉溶液，再觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：加入H2O2溶液后，溶液由無色變?yōu)樯铧S色；加入淀粉溶液后，溶液 又變?yōu)樯钏{(lán)色?；瘜W(xué)方程式:2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O實驗說明：1 在海帶中碘與有機基團（R）結(jié)合成碘化物（RD,海帶 燃燒后的灰中RI轉(zhuǎn)化

6、為KI、Nal等，當(dāng)加入H202 （在酸 性條件下）時可生成單質(zhì)碘。2H+ + H202 + 2|-=12 + 2H20生成的單質(zhì)碘可用CC14萃取。灼燒時產(chǎn)生的煙也較少，并縮短灼燒時間。3海帶如果用水浸泡，碘化物會部分溶解而損耗，因 此干海帶比濕海帶的實驗效果好。問題和討論提示：實驗中的下述現(xiàn)象可以說明海帶的成分中含有碘：滴加淀粉試液后，溶液變?yōu)樗{(lán)色；加入CCJ并振蕩后,CCJ層呈黃色。第二牟紡簿修合釗用坯僥侈護(hù)一、煤、石油和天然氣的綜合利用（化石燃料：煤、石油和天然氣，主要能源，重要的化工原料1、煤的組成及其綜合利用污染環(huán)境無機物 Si、Al、Ca、C元素一大量J有機物VN、S、O等元素一

7、少量COX NOX SO2 煙塵（2）.煤的綜合利用煤的干幗:將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，叫做煤的干他。煤的氣化：在一走條件下把煤及其干懈物轉(zhuǎn)化為煤氣（CO. H2） o煤的液化:在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為液體燃 一又稱人造石油， 可繼續(xù)精制成汽油、柴油、液化石油氣、甲醇。在石油 資源曰益減少的情況下,煤的液化具有十分誘人的前景。2、天然氣的組成及其綜合利用天然氣主要成分是甲烷。天然氣是一種清潔燃料，可以直接用作燃料。 天然氣更是一種重要的化工原料，主要用于合成分子內(nèi)含兩個或兩個以上 碳原子的其他有機化合物。3、石油的組成及其綜合利用（1 ）石油的成分：含婭的混合物按元素來看：碳、氫含量為9

8、7%-98%按物質(zhì)來看：烷婭、環(huán)烷燒、芳香婭的混合物（2）石油煉制過程原理原料產(chǎn)品及用途豔除去原油中的鹽和水，減少對設(shè) 備的腐蝕。原油分謂利用加熱和冷凝，把石油分成 不同沸點范圍的產(chǎn)物。原油石油氣，汽油，煤油 柴油，重油。（直憎汽油）裂化在一定條件下加熱，把相對分子質(zhì)量 大、沸點高的桂斷裂為相對分子質(zhì)量 較小、沸點較低的燒。重油輕質(zhì)液體燃料 （裂化汽油）催化裂化在一定條件下使用催化劑并加熱，把 相對分子質(zhì)量大.沸點高的桂斷裂為 相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的桂。重油輕質(zhì)液體燃料 （裂化汽油）裂解采用比裂化更高的溫度，使其中 的長鏈炷斷裂成乙烯、丙烯等小 分子直鏈烷石油氣乙烯、丙烯、丁 二烯等（有

9、機化 工的原料）跚的汽油眥化御J化加熱爐化瀝亦各種化<7上升的石油蒸氣常|壓I減壓蒸的狀爐的巒巴、_ 一 柴油發(fā)訓(xùn)啲原油的分餡及裂化的產(chǎn)品和用途示意圖裂、坯僥侮護(hù)鳥律總化學(xué)殺人霧空氣污染最典型的事件是50年代倫敦的冬季煙霧污染.4天 奪走4000多條人命。過后的兩個月中又陸續(xù)有8000多人死亡。時至1952年,倫敦仍用煤發(fā)電，距市中心不遠(yuǎn)有許多工廠 居民家庭用煤取暖，蒸汽機車拖著列車穿梭于倫敦和各大城市之 間.對卡車和小汽車尾氣污染也不加控制。這些污染源產(chǎn)生大量 的碳.硫化物以及其它的化學(xué)煙霧漂浮在空氣中。12月5日一場 濃霧籠罩著倫敦，空氣中的污染物與霧混合在一起,彼此產(chǎn)生化 學(xué)反應(yīng)。

10、4天后污染濃度増強了 10倍.毒性加強。12月7日市中心能見度降低到5米以下.而被稱為"黑暗的星期日"，汽車無法行駛,泰晤士河上的船也無法航行。煙霧進(jìn)入了莎士比亞劇場，舞臺無法看清此正在上演的歌劇茶花女演到第一幕結(jié)束就被迫中止。12月10日大霧散去,4000人死亡,其中大部分是老人.感染 支氣管炎和有關(guān)肺部疾病的患者達(dá)數(shù)干人。日本水俁病事件:從1949年起，位于日本熊本縣水俁鎮(zhèn)的日本氮肥公司 開始制造氮乙烯和醋酸乙烯。由于制造過程要使用含汞 (Hg )的催化劑，大量的汞便隨著工廠未經(jīng)處理的廢 水被排放到了水俁灣。1954年，水俁灣開始出現(xiàn)一種病因不明的怪病,叫”水俁病“，患

11、病的是貓和人，癥狀是步態(tài)不穩(wěn)、抽搐、手足變形、神經(jīng)失常、身體彎弓高叫,直至死亡。經(jīng)過近十年的分析，科學(xué)家才確認(rèn)：工廠排放的廢水中的汞是'水俁病”的起因。汞被水生生物食用 后在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化成甲基汞(CH3Hg ),這種物質(zhì)通過魚 蝦進(jìn)入人體和動物體內(nèi)后，會侵害腦部和身體的其他部 位，引起腦萎縮、小腦平衡系統(tǒng)被破壞等多種危害，毒 性極大。在日本，食用了水俁灣中被甲基汞污染的魚蝦 人數(shù)達(dá)數(shù)十萬。 2月02日:際濕地日 3月22日：世界水日 4月22日：地球日 5月31日：世界無煙日 6月05日：世界環(huán)境日 6月17H：世界防治荒漠化和干旱日 7月11H：世界人口日 9月16日:國際保護(hù)臭氧層

12、10月4日：世界動物日 10月16H：世界糧食日 12月29H：國際生物多樣性把«護(hù)丄態(tài)舞<看 咸自己的種4使命， 正藏簽世界X越耒越 9人的曇欽。話看綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點是： 1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料； 2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境排放； 3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所 消納，實現(xiàn)“零排放”； 4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的 產(chǎn)品。綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年r美國設(shè)立了 "綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎"以表彰那些在綠色化

13、學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè) 改變面貌,為子孫后代造福。:於空上勺:恣：詔*冷;董不拒:Lqv r理例鄰朽：【例1】下列各組物質(zhì)，不能用漠水區(qū)分開來的是（）A苯和甲苯B.蒸餡汽油和裂化汽油C.甲苯和苯乙烯D.煤油和四氯化碳答案：A蒸餡汽油不能使澳水褪色，而裂化汽油能。前者分子屮不含碳碳雙鍵，而后者分子中含有碳碳雙鍵。苯、甲苯.二甲苯只能萃取浣，不能與況水反應(yīng)褪色，但能使浣水層褪色； 苯乙烯能使澳水褪色。前三者分子屮不含碳碳雙鍵，后者分子中含有碳碳 雙鍵八【例2】下列反應(yīng)制取乙醇，原子經(jīng)濟性最差的是（）A. 乙烯水化法：CH2=CH2+H2O CH3CH2OHB. 乙

14、醛還原法：CH3CHO+H2 CH3CH2OHC鹵代坯水解法：CH3CH2Br+H2O 一 CHsCFkOH+HBrD.酯類水解法：CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH解析：根據(jù)原了利用率=期望產(chǎn)物總質(zhì)量與生成物總質(zhì)杲之比，及A、B生成物都 是期望產(chǎn)物，町知它們的原子利用率都是100%。分析C. D有兩種方法。方法1（計算法）：m（C、HOH）C:原子余l(xiāng)j用Wr（c2H5OH）+Mr（HBr）X1OO%=4646+81X100%=36.2%oD：原子利用率二莎品晉衆(zhòng)眾歸X 100%= 冊疋100% =43.4% 方法2（推斷法）：C、D比較，都牛成1 mol C2H5O

15、H時，C的副產(chǎn)物是HBr, D的 畐ij產(chǎn)物是CH3COOH,且都是 1 mol。i TMr（HBr）=81 >Mr（CH3COOH）=60,故 hji /禾iJJTID>Co答案：C方法2是方法1的升華，在很多問題中，推斷要比計算快捷得多?！纠?】同乙烯類似，丙烯存（CH3CH= CH2）在一定條件下也能發(fā)生加成 反應(yīng)生成聚丙烯，聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 答案：+CH CH? 土ICH,下列有機物，合成時用了3種單體：-fCH-CH-CH2-CH2-CH-CHACH, CH.CH,這3種單體的結(jié)構(gòu)簡式分別是： :（按C原子數(shù)由小到大的順序?qū)懀?。答案：CH2=CH2CH3CH=CH2CH

16、3CH=CHCH3【例4】在“綠色化學(xué)工藝”中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中原子全部都轉(zhuǎn)化為欲制得 的產(chǎn)物，即原了利用率為100%o在用CH3C三CH合成CH2 = C（CH3）COOCH3的 過程中，欲使原子利用率達(dá)到故高，還需要的其他反應(yīng)物有A.CO 和 CH3OHB.CO2 和缶0CHz 和 COD.CH3OH 和 H2解析：生成物比反應(yīng)物多2個C原C 2個O原了和4個H原了，只有A答案止好 符合這一要求。其他答案不管怎樣組合都達(dá)不到這一要求。溫度計例5.如圖所示，分憎裝置中，如果有錯誤請指出并加以改正: 答案：(1) 蒸係燒瓶中溫度計水銀球 應(yīng)在支管口處，而不應(yīng)插在液 而下。(2) 冷凝管的冷水

17、流向是錯誤 加，應(yīng)從a處流入b處流出。接收儀器W用小口的錐形 瓶，而不應(yīng)用人口的燒杯，以 免蒸氣揮發(fā)太多 例6 有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源己受到各國的普遍亟視。一Q = Qc0cuu(JU可用改進(jìn)汽汕組成的辦法來改善汽汕的燃燒性能。例如，力【1入CH30C(CH3)3 來牛產(chǎn)“無鉛汽油”。CH30C(CH3)3分子小必存在的原子間連接形式有(填寫 編 o ,、,(2)犬然氣的燃燒產(chǎn)物無毒、熱值高，而口管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點項目Z。天然氣常和石油伴生，其主耍的成分是一O能說明它是正四面體而非正方形平而結(jié)構(gòu)的理山是填寫編號)。 其一氯取代物不存在同分異構(gòu)體 英二氯取代物不存在同

18、分異構(gòu)體 它是非極性分子 它的鍵長和鍵角都相等1980年我國首次制得一輛燃燒氫氣的汽乍，乘員12人，以50 km/h行駛了 40kmo為了有效開展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣，下列可供開發(fā) 又較經(jīng)濟的制氫方法是(填寫編號)。電解水鋅和稀硫酸反應(yīng)光解海水其次，制得純氫氣后還需要解決的問題是(寫出其中一個)。答案：卬烷 (3)氫氣的輸送和貯存 例7（12分）綠色化學(xué)是當(dāng)今社會人們提出的-個新概念，它可以公開為環(huán)境 友好化學(xué)。它的看眼點是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭，從根本上消除污染。請冋答 下列有關(guān)問題：（1）F面的敘述錯誤的是（）A. 綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)都是研究環(huán)境保護(hù)和治理的B. 綠色化學(xué)不是被動的治理環(huán)境，而是主動的防治壞境污染C. 綠色化學(xué)保護(hù)了環(huán)境，而且也能給有關(guān)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟利益（2）硝酸工業(yè)的尾氣屮上要含有NO. NO2氣體。卜列關(guān)干它們的危出的敘述中，正確的是（）A.形成酸陽B.破壞臭氧層 CNO能刺激呼吸道DNO2能跟血紅蛋門作用生成二氧化氮i血紅蛋門而引起中毒E.NO、NO2任空