1、第八章化學與可持續(xù)發(fā)展知 識 導 航第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用以海水、金屬礦物、煤、石油等的開發(fā)利用為例，了解依據物質性質及其變化綜合利用資源和能源的方法。認識化學對于構建清潔低碳、安全高效的能源體系所能發(fā)揮的作用，體會化學對促進人與自然和諧相處的意義。第二節(jié)化學品的合理使用1知道化肥、農藥的合理施用，了解藥物的分類，知道常見的抗酸藥和解熱鎮(zhèn)痛類藥物及使用方法。2了解食品添加劑，知道常見的食品添加劑及使用方法。3認識經濟發(fā)展與環(huán)境保護等的關系。樹立自覺遵守國家關于化學品應用、化工生產、環(huán)境保護、食品與藥品安全等方面法律法規(guī)的意識。第三節(jié)環(huán)境保護與綠色化學1認識物質及其變化對環(huán)境的影響，依據物質的

2、性質及其變化認識環(huán)境污染的成因、主要危害及其防治措施，以酸雨的防治和廢水處理為例，體會化學對環(huán)境保護的作用。了解關于污染防治、環(huán)境治理的相關國策、法規(guī)，強化公眾共同參與環(huán)境治理的責任。2認識化學科學與技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展是解決人類社會發(fā)展中遇到的問題、實現可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。樹立綠色化學的觀念。結合實例認識化學原理、化工技術對于節(jié)能環(huán)保、清潔生產、清潔能源等產業(yè)發(fā)展的重要性。樹立“綠色化學”的觀念，形成資源全面節(jié)約、物能循環(huán)利用的意識。學 法 指 導1理解本質重聯系。結合氧化還原反應和金屬活動性順序來理解金屬的冶煉方法，理解金屬活動性與相應的冶煉方法的辨證關系，并結合工業(yè)實際及所給題目的具體

3、信息來分析金屬的冶煉原理及方法。2妙用圖示析流程。從海水中所含元素的存在形式和性質出發(fā)，找出提取碘、溴的方法，嘗試利用流程圖表示提取方案，思路清晰，一目了然，從而將知識學透、學活。3微觀分析得規(guī)律。從海水中提取元素，圖片記憶法固然重要，但無論哪種元素的提取，首先都必須富集元素，然后進一步發(fā)生反應提取。4火眼金睛明辨析。正確辨析“二餾、二裂、二化”，即利用概念，正確辨析分餾、干餾、裂化、裂解、氣化、液化，注意其區(qū)別與聯系，加深對煤、石油、天然氣三大化石燃料應用的認識。5緊扣特征找規(guī)律。依據加聚反應的斷鍵、成鍵特點，總結加聚反應的常見類型，在此基礎上得到單體的判斷方法和規(guī)律。6樹立理念保環(huán)境。樹立

4、環(huán)境保護的理念，認識環(huán)境污染的危害，了解“三廢”的來源與處理方法，理解綠色化學及原子經濟的概念。第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第3課時不同價態(tài)含硫物質的轉化學習目標核心素養(yǎng)1.了解金屬在自然界中的存在形式，掌握金屬冶煉的一般方法和原理。2以金屬礦物的開發(fā)利用為例，了解依據物質的性質及其變化綜合利用資源的方法，體會化學對促進人與自然和諧相處的意義。3以海水資源的開發(fā)利用為例，了解依據物質的性質及其變化綜合利用資源的方法，體會化學對促進人與自然和諧相處的意義?？茖W態(tài)度與社會責任：1能針對某些化學工藝設計存在的各種問題，提出處理或解決問題的具體方案。2具有將化學成果應用于生產、生活的意識。3能運用所學化學

5、知識分析金屬礦物、海水資源開發(fā)利用對社會可持續(xù)發(fā)展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估。4主動關心資源開發(fā)利用，形成合理利用自然資源的觀念。課前素能奠基課堂素能探究 課堂達標驗收新課情景呈現 名師博客呈現新課情景呈現 現在我們家庭中大多都是不銹鋼或陶瓷餐具，鋁制餐具已逐漸退出，但在鋁剛被提煉出來的19世紀，拿破侖大宴賓客及大臣時，其他人用銀做的餐具而他自己卻用鋁做的餐具。1889年，德國著名的化學家門捷列夫到英國倫敦訪問和講學，英國科學家為表彰他在化學上的杰出貢獻，尤其是在發(fā)現元素周期律和建立元素周期表上的貢獻，贈給他一件貴重的獎品，就是用金和鋁制成的一架天平。為什么在地殼中含量

6、比鐵還多的金屬鋁，在19世紀比金還貴重呢？隨著經濟和社會的發(fā)展，各種各樣的金屬應用越來越廣，但絕大多數的金屬元素以化合物的形式存在于自然界的金屬礦物中。那么，怎樣從金屬礦物中得到金屬呢？不同的金屬冶煉方法是否相同呢？海洋是人類可持續(xù)發(fā)展的重要基地。浩瀚的海洋中，蘊藏著極其豐富的礦物資源、生物資源和藥物資源，其經濟價值可觀，開發(fā)前景十分誘人。課前素能奠基 新 知 預 習一、金屬礦物的開發(fā)利用1金屬冶煉原理與實質(1)原理：將金屬從其化合物中還原出來用于生產和制造各種金屬材料的過程。(2)實質：用還原劑使化合態(tài)的金屬得到電子變成金屬單質，即：Mnne-=M。2金屬冶煉的常用方法3金屬礦物資源的開發(fā)

7、和利用措施(1)提高金屬礦物的利用率；(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法；(3)防止金屬的腐蝕；(4)使用其他材料代替金屬材料，減少金屬的使用量；(5)加強廢舊金屬的回收和再利用。二、海水資源的開發(fā)利用1海水資源的利用(1)利用途徑：海水的淡化和直接利用海水進行循環(huán)冷卻等。(2)海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有_、_、_和_等。其中_的歷史最久，技術和工藝也比較成熟，但成本較高。電滲析法離子交換法膜分離法蒸餾法蒸餾法2海水制鹽(1)從海水中制得的氯化鈉，可以食用，同時也是生產燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸的工業(yè)原料。(2)從海水中可

8、以提取_及其他化工產品。鎂、鉀、溴(3)海水淡化與化工生產結合、與能源技術結合，成為海水綜合利用的重要方向。如圖為海水綜合利用的示意圖。3從海水中獲取能量(1)從海水中提取鈾和重水，用于_開發(fā)。(2)開發(fā)_、_等新型能源。核能潮汐能波浪能應 用 體 驗1金屬使用的發(fā)展歷程如下：由此得出的下列結論中正確的是()A金屬越活潑被發(fā)現越早B金屬發(fā)現的早晚與其在地殼中的含量有關C金屬的化合價越高，被發(fā)現的越晚D金屬越活潑，其金屬單質越難冶煉解析：由圖可知，性質越活潑的金屬越難冶煉，使用年限越短。金屬發(fā)現的早晚與其在地殼中含量無關，越活潑的金屬，發(fā)現的越晚，故選D。D2下列方法中，不能實現海水淡化的是()

9、A蒸餾法B電滲析法C過濾法D離子交換法解析：過濾不能除去海水中可溶性鹽，不能起到淡化海水目的，故選C。CD解析：海水加入石灰乳Ca(OH)2，生成Mg(OH)2沉淀，過濾得固體Mg(OH)2，Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O，由MgCl2溶液制得MgCl2固體，電解熔融MgCl2得金屬鎂，故選D。要 點 歸 納課堂素能探究 知識點一 金屬的冶煉問題探究1能否通過電解熔融的MgO制取金屬鎂？提示：不能。MgO的熔點比MgCl2的熔點高，需要消耗很多的能量，成本太高。2能否通過電解AlCl3制取金屬鋁？提示：不能。氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)下以分子形式存在，沒有自由移動的離子，不發(fā)生電

10、離。3如圖是我國古代和現代冶金的兩張圖片，那么人類使用金屬的年代先后順序與金屬的活動性有什么關系？提示：金屬冶煉方法的選擇取決于金屬在自然界中的存在狀態(tài)和金屬的活潑性。金屬越活潑，冶煉時所需條件要求越高，在人類歷史上出現的相對晚一些。金屬越不活潑，冶煉的方法越簡單，人們使用的時間越早，所以有青銅、鐵器等時代的發(fā)展歷程。知識歸納總結1金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關系金屬單質還原性、失電子能力依次減弱，金屬陽離子氧化性、得電子能力依次增強；常用還原劑C、CO、H2、Al。易錯提醒：常見幾種金屬的冶煉誤區(qū)(1)工業(yè)上冶煉Al時用Al2O3而不用AlCl3，因為AlCl3為共價化合物，熔化后不導電。

11、但冶煉Al時需加入冰晶石(Na3AlF6)，以降低熔化溫度。(2)工業(yè)上冶煉Mg時用MgCl2而不用MgO，因為MgO的熔點很高，耗能大。(3)Au、Pt一般用物理法提取。(4)利用鋁熱反應不能冶煉還原性比Al強的金屬，如Mg、Na等。2金屬冶煉的三個步驟及目的步驟目的礦石富集除去雜質、提高礦石中有效成分的含量冶煉用適當還原劑把礦石中的化合態(tài)金屬還原，得到粗金屬單質精煉加入試劑除雜或電解精煉，得到純金屬3鋁熱反應實驗實驗現象(1)鎂條劇烈燃燒；(2)氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應；(3)反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光；(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結論在高溫下，鋁與Fe2O

12、3發(fā)生反應，放出大量的熱(1)鋁熱反應的引燃劑為鎂條，助燃劑為氯酸鉀。(2)鋁熱劑為混合物，是由鋁粉和金屬氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末組成的。(3)鎂條要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點燃；氧化鐵粉末與鋁粉要選擇干燥的；鋁粉要用沒有被氧化的，否則反應難以進行。(4)蒸發(fā)皿中的細沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。典例1典例剖析下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()C解析：活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，中等活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag利用熱分解法冶煉，故A、B、D

13、正確；C項，不屬于分解反應，錯誤。1有關金屬的冶煉原理，下列說法正確的是()A肯定發(fā)生的是置換反應B肯定發(fā)生的不是復分解反應C肯定發(fā)生的是氧化還原反應D只能用金屬作還原劑冶煉金屬解析：金屬冶煉的實質是將化合態(tài)的金屬元素轉化為游離態(tài)的金屬，肯定發(fā)生了氧化還原反應，一定不是復分解反應，但不一定是分解反應或置換反應，用作還原劑的不一定為金屬。素養(yǎng)應用BC知識點二 海水提溴的工藝問題探究提示：氧化劑氧化性大于氧化產物，則氧化性為Cl2Br2SO2。2有人說步驟通入氯氣氧化后直接用有機溶劑萃取出溴即可，你認為其建議是否合理？提示：不合理，直接萃取單質溴不僅需要大量的萃取劑，還會造成一部分溴流失，使成本增

14、加。知識歸納總結1工藝流程2主要過程典例2典例剖析海水中溴元素以Br-形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示：(1)步驟反應的離子方程式是_。(2)步驟反應的化學方程式是_。(3)從理論上考慮，下列物質也能充分吸收Br2的是_(填字母)。ANaOHBFeCl2CNa2SO3DH2O(4)步驟蒸餾過程中，溫度應控制在8090 。溫度過高或過低都不利于生產，若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水分增加；若溫度過低，則_。2Br-Cl2=Br22Cl-SO2Br22H2O=H2SO42HBrABC溴不能完全蒸出，產率低解析：(1)海水中的溴離子容易被氯氣氧化為溴的單質。氧化

15、性氯氣比溴強，反應的離子方程式為2Br-Cl2=Br22Cl-。(2)溴單質有氧化性，二氧化硫具有還原性，溴和二氧化硫在水溶液中易發(fā)生氧化還原反應，反應的化學方程式為SO2Br22H2O=H2SO42HBr。(3)NaOH溶液和溴單質反應生成溴化鈉、次溴酸鈉和水，可以吸收，故A正確；FeCl2溶液具有還原性，可以被溴單質氧化，可以吸收溴單質，故B正確；Na2SO3溶液具有還原性，可以被溴單質氧化，能吸收溴單質，故C正確；H2O和溴單質反應微弱，不能充分吸收溴單質，故D錯誤。(4)在溴水中，溴的沸點是58.5 ，水的沸點是100 ，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴蒸氣中水分增加；溫度過低，溴不能

16、完全蒸出，產率低。2“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：素養(yǎng)應用下列說法中，不正確的是()A實驗室保存溴通常加少量水B海水提溴與海水提鎂發(fā)生的所有反應均為氧化還原反應C經過吸收塔后，溴元素得到了富集D蒸餾塔中還發(fā)生了化學變化解析：溴易揮發(fā)，加水液封可以減少揮發(fā)損失，故A正確；海水提鎂的過程中，發(fā)生了鎂鹽與堿反應生成氫氧化鎂的復分解反應，為非氧化還原反應，故B錯誤；經過吸收塔后，溶液中的Br-濃度遠大于進入吹出塔之前的海水中的Br-濃度，因此得到了富集，故C正確；蒸餾塔中發(fā)生的反應為2Br-Cl2=2Cl-Br2，故D正確。B名師博客呈現 鋁的冶煉史1825年，丹麥的奧斯特分離出少量的純鋁。1

17、827年，德國化學家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應而制得了鋁。但是鉀太昂貴了，所以不允許大規(guī)模地生產鋁。又過了27年，法國化學家德維爾用金屬鈉與無水氯化鋁一起加熱而獲得閃著金屬光澤的小鋁球。因此在19世紀，鋁是一種珍貴的金屬，它的價格同黃金相當。1884年，在美國奧伯林學院化學系，有一位叫做查爾斯馬丁霍爾的青年學生；當時他只有二十一歲。一次，他聽一位教授(這位教授正是維勒的學生)說：“不管誰能發(fā)明一種低成本的煉鋁法，都會出人頭地?！边@使霍爾意識到只有探索廉價的煉鋁方法，才能使鋁被普遍應用?；魻栐谧约杭依锏牟穹恐修k一個家庭實驗室，經過兩年的不斷探索終于在1886年2月的一天，他終于看到小球狀的鋁聚

18、集在陰極上，后來，這些鋁球竟成為“王冠寶石”，至今仍珍存在美國制鋁公司的陳列廳中。還有一件值得提及的事，非常巧合，一位與霍爾同齡的年輕的法國化學家埃魯也在這年稍晚些時候發(fā)明了相同的煉鋁法?；魻柵c埃魯在遙遠的兩大洲，同年來到人世(1863年)又同年發(fā)明了電解煉鋁法(1886年)。雖然他們之間曾一度發(fā)生了專利權的糾紛，但后來卻成為莫逆之交。1911年，當美國化學工業(yè)協會授予霍爾著名的佩琴獎章時，埃魯還特意遠涉重洋到美國參加了授獎儀式。親自向霍爾表示祝賀?；蛟S是上天的旨意，1914年，這兩位科學家又都相繼去世。難怪當后人們一提起電解煉鋁法的時候，便總把霍爾和埃魯的名字聯在一起。即時訓練用鋁熱法還原下

19、列氧化物，制得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是()AMnO2BWO3CCr2O3DCo3O4D課堂達標驗收1冶煉是一種提煉技術，是指用焙燒、熔煉、電解以及使用化學藥劑等方法把礦石中的金屬提取出來；減少金屬中所含的雜質或增加金屬中某種成分，煉成所需要的金屬。下列說法錯誤的是()A加熱HgO制取HgB電解熔融氯化鋁制取鋁C電解飽和食鹽水來制取金屬鈉D不能利用鋁熱反應制取鎂BC2海帶，又名綸布、昆布、江白菜，是多年生大型食用藻類。海帶成本低廉，營養(yǎng)豐富，是一種重要的海生資源。海帶是一種營養(yǎng)豐富的食用褐藻，含有60多種營養(yǎng)成分。某同學為了驗證海帶中含有碘元素，擬進行如下實驗，請完成相關問題。(1)第1

20、步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中不會用到的實驗儀器有_(填代號)。A試管B瓷坩堝C坩堝鉗D鐵三腳架E泥三角F酒精燈G燒杯H量筒AGH(2)第2步：I-溶液的獲取。操作是_ _。(3)第3步：氧化。操作是向濾液中依次加入稀硫酸和合適的氧化劑。下列氧化劑最好選用_(填代號)。A濃硫酸B新制氯水C酸性KMnO4溶液DH2O2理由是_ _。(4)第4步：碘單質的檢驗。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液顯藍色，則證明海帶中含有碘元素。將灰燼轉移到燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒充分攪拌，煮沸，過濾得濾液D雙氧水又稱“綠色氧化劑”，其參加氧化還原反應時還原 產物為H2O，無污染且不引入新的雜質解析：(1)先分析灼燒固體物質所用的儀器有哪些，然后再選出不會用到哪些儀器。(2)海帶灼燒后的灰燼中含有可溶性碘鹽和難溶固體物質。要得到含有I-的溶液，須將灰燼充分溶解，并過濾以除去殘渣。(3)濃