【优化方案】高考化学总复习 第10章化学与自然资源的开发利用课件

第10章化学与自然资源的开发利用

课堂互动讲练达标突破训练基础自主梳理第10章化学与自然资源的开发利用基础自主梳理清单一金属矿物的开发利用自我诊断1．冶炼金属一般有以下四种方法：①焦炭法，②水煤气法(或氢气、一氧化碳法)，③活泼金属置换法，④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]和焦炭混合物炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜；现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬，(Ⅳ)从光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)中炼镁。试写出(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生反应的化学方程式。基础回归1．金属在自然界中的存在在自然界中，除了________等极少数金属外，绝大多数金属都以________存在。2．金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：_________________(写反应通式)。金、铂化合态Mn＋＋ne－===M1．能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg?【提示】不能。因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量电能，成本较高。思考感悟4．金属的回收和资源保护(1)废旧金属最好的处理方法是____________。(2)回收利用废旧金属的意义是节约_________、减少_________、节约能源。(3)合理开发和利用金属矿物资源，有效地使用金属产品、材料，主要的途径有：①提高金属矿物的__________；②减少金属的使用量；③加强金属资源的_______________；④使用其他材料代替金属材料等。回收利用矿物资源环境污染利用率回收和再利用2．铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？【提示】铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。思考感悟清单二海水资源的开发利用自我诊断断2．海水是是镁的主主要来源源之一。。从海水水中提取取镁可按按如下步步骤进行行：①把贝壳制制成石灰灰乳；②向引入的的海水中中加入石石灰乳，，沉降、、洗涤、、过滤沉沉淀物；；③将沉淀物物与盐酸酸反应，，结晶、、过滤、、干燥产产物；④电解得到到镁。(1)以上提取取镁的全全过程中中没有涉涉及的化化学反应应类型是是________。A．分解反反应B．化合反反应C．置换反反应D．复分解解反应(2)下列关于于提取镁镁的说法法中，不不正确的的是______。A．此法的的优点之之一是原原料取自自大海B．进行①①②③步步骤的目目的是富富集MgCl2C．可用电电解熔融融氧化镁镁的方法法制取镁镁D．电解法法冶炼金金属要消消耗大量量的电能能答案：(1)C(2)C基础回归归1．海水水水资源的的利用(1)海水水资资源的利利用，主主要包括括海水的的淡化和和直接利利用海水水进行__________等。(2)海水淡化化的方法法主要有有________、电渗析析法、________________等。2．海水化化学资源源的开发发利用(1)氯碱工业业①电解NaCl溶液：循环冷却却蒸馏法离子交换换法(2)海水中提提取镁、、溴、碘碘。(3)海水中提取取_____和______用于核能的的开发。(4)新型能源_________、_________等的开发利利用。铀重水潮汐能波浪能清单三煤、石油、天然气的综合利用自我诊断3．(2011年宁波模拟拟)未来新能源源的特点是是资源丰富富，在使用用时对环境境无污染或或很少污染染，且有些些可以再生生。下列属属最有希望望的未来新新能源的是是()①天然气②②煤③核核能④水水电⑤太太阳能⑥⑥燃料电池池⑦风能⑧⑧氢能A．①②③④④B．⑤⑥⑦⑧⑧C．③④⑤⑥⑥D．除①②外外答案：B4．目前石油油仍是人类类的重要能能源之一。。下列关于于石油的说说法正确的的是()A．石油属于于可再生矿矿物能源B．石油主要要含有碳、、氢两种元元素C．石油的裂裂化是物理理变化D．石油分馏馏的各馏分分均是纯净净物答案：B基础回归1．煤的综合合利用(1)煤的组成：：有机物和和少量无机机物组成的的复杂_________，主要含有有____________________等元素。(2)煤的综合利利用①煤的干馏馏煤的干馏指指将煤________________使之分解的的过程，工工业上也叫叫___________。混合物C、H、O、N、S隔绝空气加加强热煤的焦化②煤的气化将煤中的有有机物转化化为______________的过程，主主要反应方方程式：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。③煤的液化化直接液化：：让煤与_______作用生成液液体燃料。。间接液化：：先把煤转转化为_______________，再在催化化剂作用下下合成_______等液体燃料料。2．石油的综综合利用(1)石油的成分分：多种________________组成的混合合物，所含含元素以________为主。可燃性气体体氢气一氧化碳和和氢气甲醇碳、氢化合物物C、H(2)石油的分馏：：利用原油中中各组分_____不同，将复杂杂混合物分离离成较简单和和更有用的混混合物的过程程。沸点3．煤的干馏与与石油的分馏馏有何区别？？【提示】煤的干馏是在在隔绝空气加加强热的条件件下发生的复复杂的物理变变化和化学变变化的过程，，而石油的分分馏是根据沸沸点不同将石石油中各成分分分离开的过过程，是物理理变化。思考感悟3．天然气的综综合利用(1)主要成分是_______，是一种清洁洁的化石燃料料和重要的化化工原料。(2)合成NH3和CH3OH以甲烷、水和和空气制NH3的方程程式分分别为为：CH44．三大大合成成材料料(1)三大合合成材材料：：塑料料、合合成橡橡胶、、合成成纤维维。(2)加成聚聚合反反应CH2===CH2n清单四环境保护与绿色化学自我诊诊断5．汽车车的发发明与与使用用，是是人类类智慧慧的杰杰出体体现，，它为为人们

(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，产生氮的氧化物的主要原因是______________。A．燃烧烧含氮氮化合合物燃燃料引引起的的B．燃烧烧含铅铅汽油油引起起的C．汽油油燃烧烧不充充分引引起的的D．汽缸缸中的的N2被氧化化生成成的(2)下列有有关城城市各各项污污染源源与其其造成成的恶恶果对对应关关系正正确的的是________。A．汽车车尾气气→光光化学学烟雾雾；工工业废废气→→酸雨雨；工工业废废水→→“公公害病病”B．汽车车尾气气→酸酸雨；；工业业废气气→““公害害病””；工工业废废水→→光化化学烟烟雾C．汽车车尾气气→““公害害病””；工工业废废气→→酸雨雨；工工业废废水→→光化化学烟烟雾D．汽车车尾气气→光光化学学烟雾雾；工工业废废气→→“公公害病病”；；工业业废水水→酸酸雨答案：：(1)D(2)A基础回回归1．环境境保护护(1)三废指指___________________。(2)环保措措施：：回收收利用用、达达标排排放、、研制制可降降解塑塑料。。2．绿色色化学学(1)核心是是利用用化学学原理理从源源头上上减少少和消消除工工业对对环境境的污污染。。(2)原子经经济性性：反反应物物的原原子全全部转转化为为期望望的最最终产产物，，即原原子利利用率率为__________。废水、、废气气、废废渣100%课堂互动讲练考点一金属的冶炼和铝热反应1．金属属活动动性顺顺序与与金属属冶炼炼方法法的关关系(3)实验现现象①镁带剧剧烈燃燃烧，，放出出一定定的热热量，，使氧氧化铁铁粉末末和铝铝粉在在较高高温度度下发发生剧剧烈的的反应应。②反应放放出大大量的的热，，并发发出耀耀眼的的强光光。③纸漏斗斗的下下部被被烧穿穿，有有熔融融物落落入沙沙中。。④待熔融融物冷冷却后后，除除去外外层熔熔渣，，仔细细观察察，可可以发发现落落下的的是铁铁珠。。(4)铝热反反应的的应用用例1(2011年扬州州模拟拟)金属材材料在在日常常生活活以及及生产产中有有着广广泛的的运用用。下下列关关于金金属的的一些些说法法不正正确的的是()A．合金金的性性质与与其组组成金金属的的性质质不完完全相相同B．工业业上金金属Mg、Al都是用用电解解熔融融氯化化物制制得的的C．金属属冶炼炼的本本质是是金属属阳离离子得得到电电子变变成金金属原原子D．越活活泼的的金属属越难难冶炼炼【思路点点拨】【解析】合金的的性质质与其其成分分金属属的性性质不不完全全相同同，如如硬度度、强强度更更大、、熔点点更低低等，，A正确；；因AlCl3为共价价化合合物，，熔融融时不不导电电，冶冶炼铝铝应用用电解解熔融融Al2O3的方法法，B错误；；金属属冶炼炼就是是把金金属阳阳离子子还原原为金金属原原子，，越活活泼的的金属属，其其阳离离子的的氧化化性越越弱，，越难难被还还原，，C、D正确。。【答案】B【规律方方法】选择金金属冶冶炼的的方法法要依依据金金属在在自然然界中中的存存在形形态和和金属属的活活泼性性。金金属活活动性性顺序序表中中，金金属的的位置置越靠靠后，，越容容易被被还原原；金金属的的位置置越靠靠前，，越难难被还还原。。跟踪踪训训练练(随学学随随练练，，轻轻松松夺夺冠冠)解析析：：选B。冶冶炼炼金金属属主主要要依依据据金金属属的的活活泼泼性性而而采采用用不不同同的的方方法法，，如如K、Na、Al等活活泼泼的的金金属属采采用用电电解解法法；；Fe、Cu等可可采采取取热热还还原原法法；；Hg、Ag等不不活活泼泼的的金金属属可可采采用用热热分分解解法法，，所所以以可可知知Al的冶冶炼炼应应采采用用电电解解法法，，而而不不采采用用热热还还原原法法，，且且该该法法需需要要温温度度太太高高，，难难以以实实现现。。故故B在金金属属冶冶炼炼工工业业中中还还没没有有得得到到应应用用。。考点二海水资源的开发利用1．海海水水淡淡化化方方法法及及原原理理淡化方法原理蒸馏法将海水加热至105℃蒸发汽化，然后蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子得到去离子水的方法2.镁的的提提取取(1)流程程3．溴溴的的提提取取(1)流程程(2)有关关反反应应的的离离子子方方程程式式2I－＋Cl2===I2＋2Cl－(2009年高高考考天天津津卷卷)海水水是是巨巨大大的的资资源源宝宝库库，，在在海海水水淡淡化化及及综综合合利利用用方方面面，，天天津津市市位位居居全全国国前前列列。。从从海海水水中中提提取取食食盐盐和和溴溴的的过过程程如如下下：：例2(1)请列列举举海海水水淡淡化化的的两两种种方方法法：：_______________________、________________________。(2)将NaCl溶液液进进行行电电解解，，在在电电解解槽槽中中可可直直接接得得到到的的产产品品有有H2、________、________或H2、________。(3)步骤骤Ⅰ中已已获获得得Br2，步步骤骤Ⅱ中又又将将Br2还原原为为Br－，其其目目的的为为____________________________________。(4)步骤骤Ⅱ用SO2水溶溶液液吸吸收收Br2，吸吸收收率率可可达达95%，有有关关反反应应的的离离子子方方程程式式为为__________________，由由此此反反应应可可知知，，除除环环境境保保护护外外，，在在工工业业生生产产中中应应解解决决的的主主要要问问题题是是____________________________________。(5)某化学研研究性学学习小组组为了解解从工业业溴中提提纯溴的的方法，，查阅了了有关资资料：Br2的沸点为为59℃℃，微溶于于水，有有毒性和和强腐蚀蚀性。他他们参观观生产过过程后，，绘制了了如下装装置简图图：请你参与与分析讨讨论：①图中仪器B的名称：________。②整套实验装装置中仪器连连接均不能用用橡胶塞和橡橡胶管，其原原因为__________________________________。③实验装置气气密性良好，，要达到提纯纯溴的目的，，操作中如何何控制关键条条件：________________________________。④C中液体产物颜颜色为________，为除去该产产物中仍残留留的少量Cl2，可向其中加加入NaBr溶液，充分反反应后，再进进行的分离操操作是____________________________________。跟踪训练(随学随练，轻轻松夺冠)2．(2011年锦州统考)海带中含有丰丰富的碘。为为了从海带中中提取碘，某某研究性学习习小组设计并并进行了如下下实验：请填写下列空空白：(1)步骤①灼烧海海带时，除需需要三脚架外外，还需要用用到的仪器是是________(从下列仪器中中选出所需要要的仪器，把把标号字母填填写在空白处处)。A．烧杯B．坩埚C．表面皿D．泥三角E．酒精灯F．干燥器(2)步骤③的实验验操作名称是是________；步骤⑥的目目的是从含碘碘苯溶液中分分离出单质碘碘和回收苯，，该步骤的实实验操作名称称是________。(3)步骤④反应的的离子方程式式是________________。(4)步骤⑤中，某某学生选择用用苯来提取碘碘的理由是___________________________________。(5)请设计一种检检验提取碘后后的水溶液中中是否还含有有单质碘的简简单方法：____________________________________。解析：本题以提取碘碘为背景，综综合考查了灼灼烧固体、过过滤等基本实实验操作，(5)问是一个实验验方案的设计计题，该题很很好地综合考考查了学生的的动手动脑能能力。(1)该实验是对固固体海带加热热灼烧，与三三脚架一起使使用的常常是是泥三角、坩坩埚和酒精灯灯。(2)步骤③是由海带灰悬悬浊液得含碘碘离子的溶液液，因此一定定要进行过滤滤，步骤⑥是从混有碘的的苯溶液中分分离碘和回收收苯。因二者者相互溶解，，因此只能用用蒸馏分离的的方法。(3)结合“”，再联想实验室中Cl2的制备不难写出④的离子方程式为：2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O。(4)因碘不易溶于水而易溶于有机溶剂苯，且苯不溶于水，易与水溶液分层，这是选取萃取剂的原则。(5)根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象，可以取少量提取碘之后的溶液，加入淀粉看是否变蓝来检验。答案：(1)BDE(2)过滤蒸馏(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O(4)苯与水互不相相溶；碘在苯苯中的溶解度度比在水中大大(5)取少量提取碘碘后的水溶液液于试管中，，加入几滴淀淀粉试液，观观察是否出现现蓝色(如果变蓝，说说明还有单质质碘)考点三环境保护有关常识1．造成环境污污染的物质及及其来源(1)二氧化硫：大大量的二氧化化硫主要来源源于煤和石油油的燃烧，金金属矿石的冶冶炼等。(2)氮的氧化物：：主要来自煤煤、石油等燃燃料的燃烧和和使用，硝酸酸工厂以及汽汽车等排放的的废气。(3)碳的氧化物：：主要来自煤煤、石油等燃燃料的燃烧。。(4)煤烟：主要来来自煤的不完完全燃烧(主要成分是没没燃烧的炭粒粒)。(5)碳氢化合物：：主要来自于于石油的开采采、炼制和使使用。2．部分有关环环境保护知识识(1)环境：大气、、土地、水、、矿产、森林林、生物及风风景游览区、、自然保护区区、生活居住住区等构成了了人类生存的的环境。(2)环境污染：主主要包括大气气污染、水污污染、土壤污污染、食品污污染等，还包包括固体废弃弃物、放射性性、噪声等污污染。(3)酸雨：空气中中硫的氧化物物和氮的氧化化物随雨水落落下形成酸雨雨。其危害有有：可使湖泊泊水质酸化、、毒害鱼类和和其他水生物物；使土壤酸酸化、破坏农农田、损害农农作物和森林林；腐蚀建筑筑物、金属制制品、名胜古古迹等。(4)工业三废：废废水、废气、、废渣。(5)粉尘：指煤、、矿石等固体体物料在运输输、筛选、粉粉碎、卸料等等机械处理过过程中产生的的或是由风扬扬起的灰尘等等。(6)破坏臭氧层的的物质：NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)。(7)环保措施：：控制和减减少污染物物的排放，，如工厂尾尾气在排放放前的回收收处理、城城市机动车车的排气限限制等。(8)氰化物：CN－有剧毒(电镀液中常常含有)，含CN－的污水、废废气会严重重污染环境境。(9)汞：极毒，，不慎洒出出，可在汞汞上撒上硫硫粉(Hg＋S===HgS)；为了排除除室内汞蒸蒸气，排风风机应装在在墙的下部部。(10)Cu、Hg、Pb、Ba、Sn等重金属盐盐可使人中中毒，误食食后应立即即喝大量生生蛋清或生生牛奶解毒毒。(11)NaNO2：有毒，外外观类似食食盐，易误误食，NaNO2进入血液，，可把亚铁铁血红蛋白白氧化为高高铁血红蛋蛋白，使血血液失去携携氧功能，，造成组织织缺氧。(12)从能源利用用条件看，，我国主要要的大气污污染是煤烟烟型及SO2和烟尘。3．有毒有机机物质(1)甲醇：有毒毒，饮用含含甲醇的酒酒后会使人人失明，量量多可致死死。工业酒酒精中含甲甲醇，绝不不可饮用及及兑酒。(2)苯酚：有毒毒，其浓溶溶液对皮肤肤有强烈腐腐蚀作用，，不慎沾到到皮肤上应应立即用酒酒精清洗。。(3)硝基苯：有毒毒，它与皮肤肤接触或其蒸蒸气被人体吸吸收会引起中中毒。4．工业尾气及及其主要成分分(1)硫酸厂尾气：：SO2、O2、N2等，一般用氨氨水吸收。(2)硝酸厂尾气：：NO、NO2、N2等，一般用NaOH溶液吸收。(3)焦炉气：H2、CH4、CO、C2H4，可用做燃料料等。(4)氯碱工业：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。5．绿色化学思思想(1)绿色化学的含含义①绿色化学又又称环境无害害化学、环境境友好化学、、清洁化学。。②绿色化学的的理想在于不不再使用有毒毒、有害的物物质，不再产产生废物。a．从科学观点点看，绿色化化学是化学科科学基础内容容的更新；b．从环境观点点看，它强调调从源头上消消除污染；c．从经济观点点看，它提倡倡合理利用资资源和能源，，降低生产成成本，这是符符合可持续发发展要求的。。(2)绿色化学的基基本原则①防治污染的的产生优于治治理产生的污污染；②原子经济性性(设计的合成方方法应将反应应过程中所用用的材料，尽尽可能全部转转化到最终产产品中)；③应考虑到能能源消耗对环环境和经济的的影响，并应应尽量少的使使用能源(在常温、常压压下进行)。例3(2009年高考广东卷卷)广州将于2010年承办第16届亚运会。下下列措施有利利于节能减排排、改善环境境质量的有()①在大亚湾核电电站已安全运运行多年的基基础上，广东东将继续发展展核电，以减减少火力发电电带来的二氧氧化硫和二氧氧化碳排放问问题②积极推行““限塑令”，，加快研发利利用二氧化碳碳合成的聚碳碳酸酯类可降降解塑料③加速建设地地铁、轻轨等等轨道交通，，促进珠三角角城市一体化化发展，减少少汽车尾气排排放④发展低碳经济济、循环经济济，推广可利利用太阳能、、风能的城市市照明系统⑤使用生物酶降降解生活废水水中的有机物物，使用填埋埋法处理未经经分类的生活活垃圾A．①②③④B．①②⑤C．①②④⑤D．③④⑤【解析】⑤中所述的内容容与题干中所所要求的“节能减排”无关，故选A。【答案】A跟踪训练(随学随练，轻轻松夺冠)3．(2011年河北张家口口高三第一次次模拟考试)保护环境已成成为人类的共共识，人类应应以可持续发发展的方式使使用资源，以以合理的方式式对废物进行行处理并循环环使用。下列列做法不利于于环境保护的的是()A．发电厂的煤煤经脱硫处理理B．将煤转化为为水煤气作燃燃料C．回收并合理理处理聚乙烯烯塑料废物D．电镀废液经经中和后直接接排放解析：选D。对煤进行脱脱硫处理，目目的是减少SO2的污染；将煤煤转化为水煤煤气，也称煤煤的气化，可可以提高煤的的燃烧效率，，减少因不完完全燃烧而产产生CO的污染；回收收并合理处理理聚乙烯塑料料废物，可减减少白色污染染，变废为宝宝；电镀液往往往含重金属属离子或CN－等，必须进行行处理后方可可排放，仅中中和是不可排排放的。解题方法指导导（10）———化学中的STSE题型一化学学与环境化学对环境具具有双刃剑性性，化工生产产本身及某些些化工产品对对环境有不良良影响，但环环境污染的预预防与治理又又离不开化工工生产与化学学产品。与化学相关的的环境污染问问题主要包括括如下几个方方面。一是大大气污染问题题：这是指由由空气中的颗颗粒物、硫的的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物物、氟氯代烃烃等造成的污污染(其中SO2、NOx主要来源于化化石类燃料的的大量使用)。大气污染的的具体表现主主要有：形成酸酸雨、酸雾；；臭氧层空洞洞；光化学烟烟雾；室内空空气污染(指家用燃料的的燃烧、烹调调、吸烟产生生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各种建筑筑材料和装饰饰材料释放出出的甲醛、苯苯等有机物造造成的污染等等，其中CO与血红蛋白作作用会使血液液失去输氧能能力，导致CO中毒)。二是水体污污染：这是指指过量有害物物质进入水中中造成的污染染。导致水体体污染的物质质主要有两大大类，一类是是重金属污染染，如重金属属汞、镉、铅铅、铬等进入入水中形成的的污染，这些些重金属主要要来自于化工工、冶金、电电子、电镀等等排放的工业业废水。另一一类是植物营营养物质污染染：水中高浓浓度的N、P等植物营养物物质，导致水水体富营养化化而形成的污污染。它主要要是由进入水水中腐烂的含含蛋白质的物物质、含磷洗洗涤剂及大量量使用的磷肥肥造成的。三三是固体废弃弃物造成的污污染：主要是是指生活垃圾圾、工业废料料随意堆放造造成的污染，，目前最引人人注意的是由由塑料制品造造成的白色污污染及废旧电电池造成的重重金属污染。。垃圾污染范范围广泛，对对环境及生物物的不良影响响途径多样。。对垃圾可采采取分类回收收利用、卫生生填埋法、堆堆肥和焚烧法法；使用可降降解塑料，回回收再利用废废旧塑料制品品以防止白色色污染。题型二化学学与社会社会活动与化化工生产、化化学物质密切切相关，规范范的化学产品品、合格的化化工产品，有有利于提高人人类的生活水水平，否则就就会危害环境境、危及人类类生活。因化化学物质造成成的意外事故故发生后，应应根据泄漏物物质的性质，，采取相应的的自救、求助助措施；有毒毒气体泄漏时时，人畜均应应逆风撤离，，当有毒气体体密度大于空空气时，人员员应该向高处处转移；对于于Cl2、HCl等酸性性气体体的泄泄漏，，消防防、救救护人人员可可采取取向空空中喷喷洒碱碱性溶溶液的的方法法来吸吸收、、溶解解有毒毒物质质。常常见的的无机机有毒毒气体体有CO、SO2、NOx、Cl2、HX等。题型三三化化学与与生活活化工产产品在在日常常生活活中有有着广广泛的的用途途，本本题型型涉及及到的的常见见物质质有：：肥皂皂、油油脂、、塑料料、酒酒精、、海带带等。。另外外，人人体的的健康康发育育与生生长离离不开开众多多的元元素，，其中中部分分元素素在体体内的的含量量若有有微小小变化化就会会对人人体的的健康康产生生较大大影响响，具具体情情况如