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第八章第一节 自然资源的开发利用 (第1课时）
【课标要求】以金属矿物、海水资源的开发利用为例，认识化学在实现无机化合物转化中的作用和贡献。
认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的方法和意义，了解化学在开发利用自然资源中的重要作用。
【学业质量水平】
2-4能分析化学科学在开发利用自然资源、保护环境方面的价值和贡献。
【学习目标】
通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型
通过铝冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。
易海水资源中氯化钠为原料，构建物质间的转化关系。
通过海水提溴工艺的分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法，培养学生模型认知和证据推理的能力。
【教学内容】
知识点一 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存在于自然界。
2．金属冶炼原理与实质
(1)原理：将金属从化合物中还原出来Mn＋＋ne－===M(2)实质：化合物中金属得到电子被还原成金属单质。
3.金属冶炼方法
(1)加热分解法(写出化学方程式)
①制Hg：2HgO2Hg＋O2↑。②制Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。
(2)电解法(写出化学方程式)
①制Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。②制Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
③制Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
注意：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，熔融状态下不导电。
(3)热还原法：高温加热条件下用还原剂把金属还原出来
①常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。
②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
铝热反应原理：活泼金属Al置换不活泼金属；铝和金属氧化物组成的混合物为铝热剂；
镁条为引燃剂，使氯酸钾分解；
氯酸钾为助燃剂，为镁条继续燃烧提供氧气，引发铝热反应；
引发操作：在铝热剂上面加少量氯酸钾，中间插一根镁条，用小木条点燃镁条；
内层漏斗底部剪一个孔目的：使熔融物易落下
蒸发皿成沙：一、防止熔融溅落物炸裂蒸发皿，二、防止熔融溅落物溅出
铝热反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，火星四射；纸漏斗的下部被烧穿有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
铝热反应常用于：焊接钢轨、冶炼熔点高活动性弱于Al的金属的金属（如铁、钒、铬、锰等）、定向爆破。
4．合理开发和利用金属资源的主要途径
知识点二 海水资源的开发利用
（一）海水水资源的利用
（二）海水的化学资源利用
1海水提溴常用方法是空气吹出法。
(1)主要流程
(2)主要反应
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化) Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取)
2．海带提碘 课本106页 5
3．海水提镁 课本106页6
NaCl在工业上三大用途：侯氏制碱法（Na2CO3）、氯碱工业（NaOH）、制金属钠(Na)。
（1）制金属钠：电解熔融的NaCl。
（2）侯氏制碱（纯碱Na2CO3）法：向NaCl饱和溶液中先通入NH3，后通入CO2气体，生成溶解度较小的NaHCO3，然后过滤得到NaHCO3，加热分解制得纯碱。
方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=△=Na2CO3+CO2+H2O
右图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
因为NH3极易溶于水，容易产生倒吸，所以a通入NH3，b通入CO2 。
（3）氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
第八章第一节 自然资源的开发利用 (第2课时）
【课标要求】
对比学习煤的干馏、气化和液化，石油的分馏、裂化和裂解，了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法，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
【学业质量水平】
5-1能列举事实说明化学科学在生产、生活中的应用价值，以及对人类文明的伟大贡献。
5-3能从化学的角度分析从资源到产品的转化途径，能对资源的开发利用和能源的使用方案进行评价。
【学习目标】
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。
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化综合利用资源和能源的方法。
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。
【教学内容】
煤 、 石油 、 天然气 是目前人类使用的主要能源(化石燃料)。
一．煤的组成及其综合利用
1．煤的组成：
煤是由 有机物 和少量 无机物 组成的复杂混合物，其组成以 碳元素 为主，还含有少量
氢、氧、氮、硫 等元素。
2．煤的综合利用：
煤的综合利用的主要途径是 煤的干馏 、 煤的气化 和 液化 ，目的是获得洁净的燃料和多种化工原料。
二．天然气的组成及其综合利用
(
高温、高压
催化剂
) (
一定条件
)
CH4 + H2O CO + 3H2
(
高温、高压
催化剂
)N2 + 3H2 2NH3
CO + 2H2 CH3OH
注：苯中并不含有苯、甲苯和粗氨水，是通过煤的干馏得到的。
(1)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源。 ( )
(2)煤的气化与液化与一般物质气化或液化原理相同。 ( )
(3)将煤在空气中强热分解的过程为煤的干馏。 ( )
三．石油的组成及其综合利用
1．石油的组成：石油主要是由多种 碳氢化合物 化合物组成的 混合物 。
2．石油的综合利用
（1）分馏： 利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程 。
（2）石油经分馏（常压蒸馏）后可以获得 汽油（直馏汽油）（含C5~C11） 、 煤油（含C11~C16） 、 柴油（含C15~C18） 等含碳原子少的轻质油；石油经减压蒸馏后可得到沥青（用于铺路）、燃料油（船或火力发电的燃料）、石蜡（化工原料）、润滑油（例如机油）。
（3）还有很多含碳原子多的 重油 （含C20以上）需要通过 催化裂化 过程将重油裂化为汽油（裂化汽油）等，再进一步 裂解 ，可以获得很多重要的化工原料，如 乙烯 、 甲烷 等短链烃。问：直馏汽油和裂化汽油有何区别？
（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的 重新调整 ，可以使 链状烃
转化为 环状烃 ，如 苯 和 甲苯 等。
(1)石油的分馏、裂化和裂解均为化学变化。 ( )(2)石油的分馏产品为纯净物( )
(3)裂化的目的为了提高汽油的质量与产量。 ( )(4)重油的裂化可以得到乙烯等气态化工原料。 ( )
(5)裂化汽油可用作萃取剂萃取溴水中的溴。 ( )
(6)石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物。 ( )
四．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
1.三大合成高分子材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成高分子材料主要是以煤、石油、天然气为原料生产的。高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等。
2.合成高分子化合物的常见反应类型
（1）加聚反应：由许多 小分子 经过加成反应合成 高分子化合物 的反应称为加成聚合反应，简称 加聚 反应。
如nCH2＝CHCH3
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 H2、 CO CH4 C3H8、 C4H10 H2、 CH4、 C2H4、 CO C2H4、 C3H6、 C4H8、 CH4
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