《高考备考指南 化学 》课件-第一节　自然资源的开发利用

化学与可持续发展第九章复习目标核心素养广东命题趋势1.能知道金属冶炼的常见方法，了解金属资源合理开发和利用的主要途径2.了解海水资源的开发利用，掌握海水中提取溴的方法1.变化观念与平衡思想：海水资源开发利用的相关知识与工业生产密切相关，从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究2.科学探究与创新意识：通过对合理使用化肥、农药及合理用药的学习与实验探究，了解常见化学品的分类及成分根据本章的知识特点和广东卷的命题特点可以预测，在2025年的高考中，仍有很大可能出现联系社会生产和生活实际考查本章知识的试题复习目标核心素养广东命题趋势3.能了解常见化石能源——煤、石油、天然气的化学组成及利用4.了解常见的化学品，认识化学品对农业生产、生命健康的意义5.了解合理使用化学品的方法和原则，知道不合理使用化学品造成的危害3.科学态度与社会责任：通过学习煤、石油和天然气的综合利用，海水资源的开发以及金属矿物的开发利用，建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题作出正确的价值判断；通过学习柠檬黄、味精、膨松剂、抗坏血酸等添加剂的结构及作用原理，认识到合理使用化学品是每个生产者和消费者的义务和责任根据本章的知识特点和广东卷的命题特点可以预测，在2025年的高考中，仍有很大可能出现联系社会生产和生活实际考查本章知识的试题第一节自然资源的开发利用(本节对应系统复习P249)栏目导航01必备知识关键能力03配套训练02真题体验领悟高考04配套训练必备知识关键能力1☞金属矿物的开发利用海水资源的开发利用

知识点1一、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在正

2.金属冶炼的一般方法(1)金属冶炼的一般步骤。(2)金属冶炼的实质。金属的冶炼过程就是把金属从_______态还原为_______态的过程，即Mn++ne-===M(M表示金属)。

化合游离

(3)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)。2Ag2O4Ag+O2↑

(4)铝热反应。

实验装置

实验现象①镁带剧烈燃烧，放出热量，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为_______________________________原理应用①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等

续表

“铝热法”是热还原法中的一种，以铝为还原剂，来冶炼金属活动性顺序中在Al之后的金属。二、海水资源的开发利用1.海水水资源的利用

(1)海水的淡化直接利用海水进行__________

海水水资源的利用循环冷却

(2)海水淡化的方法和原理。

淡化方法原理蒸馏法将海水加热蒸发汽化，然后将水蒸气______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______________，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的目的

离子交换法用___________________________________除去海水中的阴、阳离子得到去离子水的方法

冷凝选择透过性阳离子交换树脂和阴离子交换树脂

Cl2

H2、NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(2)镁的提取。①工艺流程。②基本步骤及主要反应。a.制熟石灰：___________________________，

____________________。

b.沉淀：

______________________________________。

c.酸化：

_______________________________________。

d.蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。e.脱水：在____________中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。

f.电解(电解熔融氯化镁制得镁)：_____________________________。

CaO+H2O==Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O氯化氢气流

(3)溴的提取。①工艺流程。②基本步骤及主要反应。a.浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩。b.氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br-氧化为Br2，反应的离子方程式为_______________________。

c.富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应的化学方程式为________________________________。d.提取：用Cl2将HBr氧化得到产品，反应化学方程式为________________________________。

Cl2+2Br-==Br2+2Cl-Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4Cl2+2HBr==Br2+2HCl(4)碘的提取。①海带中含有碘元素的检验。a.反应原理：2H++2I-+H2O2==I2+2H2O。b.实验步骤及证明方法：②海带中提取碘：

主要的化学原理：_____________________。

主要的物理原理：单质碘用______________萃取，分液后用________将碘与有机溶剂分开。

(5)海水中提取________和________可用于核能的开发利用。

Cl2+2KI==2KCl+I2

苯或四氯化碳

蒸馏法

铀重水

易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)钙单质可以从TiCl4中置换出Ti(

)(2)可用H2还原MgO制备单质Mg(

)(3)海水蒸馏装置中冷却水的流向是上进下出(

)(4)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现(

)(5)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(

)(6)从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应(

)(7)提取海水中的镁、钾、溴、碘等化工产品需要解决物质的富集问题(

)√

×

×

×

×

√

√

金属的冶炼1.(2023·全国高三专题练习)铝能用于冶炼熔点高的金属(如V、Cr、Mn等)，用到的铝的性质是(

)A.银白色金属B.熔、沸点相对较低C.导电、导热性能好D.还原性强，在反应中释放出大量的热突破一D2.(2022·广东惠州月考)不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是(

)A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳D3.我国是最早掌握炼锌方法的国家，《天工开物》中记载了以菱锌矿(主要成分为ZnCO3)和烟煤为原料的炼锌罐剖面图。已知锌的沸点为907℃，金属锌蒸气遇热空气或CO2易生成ZnO。下列冶炼锌过程中的相关说法错误的是(

)A.尾气可用燃烧法除去B.发生了氧化还原反应C.提纯锌利用了结晶法D.泥封的目的是防止锌氧化C4.以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下：下列说法正确的是(

)A.粗铜溶于过量稀硝酸，过滤、低温干燥得纯铜B.电解时用粗银作阴极，硝酸银溶液为电解质溶液C.用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应D.从滤液B中可以提取绿矾(FeSO4·7H2O)D5.(2023·全国高三专题练习)某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·3H2O]，生产的工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)“焙烧”过程中除生成SO2的反应外，另外一个反应的化学方程式是______________________。

(2)“酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有_______________________________________________(写出一条即可)，“酸化”的目的是_____________________。

(3)若试剂a为Zn，则“置换”的离子方程式为_____________________，滤液中溶质的化学式是__________。

将焙烧物粉碎、升高酸化温度、适当提高硫酸浓度将CuO转化为Cu2+Zn+Cu2+==Zn2++CuZnSO4

(4)“淘洗”的作用是__________________，若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂b是__________。

(5)“反应”一步中使用20%HNO3和10%H2O2，整个过程无红棕色气体产生，则发生反应的化学方程式为___________________________________；若该步骤只使用20%HNO3，随着反应的进行，温度升高，生成大量红棕色气体，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为__________。

(6)“一系列操作”是指化学实验操作，这些操作的内容是______________________________________。除去过量的锌稀硫酸

Cu+H2O2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O1∶2

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干

【解析】含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4，通入空气进行焙烧，-2价硫转化为二氧化硫废气，铜与氧气反应转化为氧化铜，加入硫酸酸化，铜元素全部转化为硫酸铜，加入过量的锌将铜离子置换为铜单质，过滤后加入稀硫酸除去过量的锌，进行淘洗除去锌，再向铜单质中加入20%硝酸和10%过氧化氢，将铜氧化为硝酸铜，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到Cu(NO3)2·3H2O。(2)将焙烧物粉碎可增大固体物质与硫酸的接触面积；升高反应温度、增大反应物浓度均能加快化学反应速率。“酸化”的目的是使CuO溶解转化为Cu2+。(3)Zn的还原性比Cu强，故Zn与Cu2+反应生成Cu和Zn2+；过滤后滤渣为Cu(含有Zn)，滤液为ZnSO4溶液。(4)“淘洗”的目的是除去前面加入的过量锌，因此试剂b为稀硫酸。(5)“反应”过程中无红棕色气体产生，由此推知反应不生成NO或NO2，则反应的化学方程式为Cu+H2O2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O。根据生成大量红棕色气体可知生成的是NO2，因还原剂为Cu，化合价由0升高至+2，氧化剂为HNO3，其中N的化合价由+5降低为+4，由氧化还原反应中得失电子守恒可知该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2。(6)“反应”后的溶液为Cu(NO3)2，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干即可得到目标产物。

海水资源的开发利用6.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：下列说法中，正确的是(

)A.进入吹出塔前，Br-被还原成了Br2B.从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2C.经过吸收塔后，溴元素得到了富集D.蒸馏塔中只发生了物理变化突破二C7.利用海洋资源获得的部分物质如下图所示，有关说法正确的是(

)A.在化学反应中，H2O可转变为D2OB.“加碘食盐”生产中碘添加剂为单质I2C.实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液Br2D.电解饱和MgCl2溶液时在阴极得到MgC

A________和少量________主要含____，另有少量_____________等元素☞煤、石油和天然气的综合利用知识点21.煤的组成及综合利用(1)煤的组成。有机物

无机物

CH、O、N、S(2)煤的综合利用。

2.天然气的组成及综合利用(1)天然气的主要成分是______，它是一种______的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2：CH4+H2O(g)CO+3H2。

甲烷清洁

3.石油的组成及综合利用(1)石油的成分。石油主要是由多种____________组成的混合物。其所含元素以C、H为主，还有少量N、S、P、O等。

(2)石油的综合利用。碳氢化合物

4.三大合成材料(1)三大合成材料是指____________________________。

(2)聚合反应(以合成聚乙烯为例)。化学方程式：nCH2===CH2

，单体为CH2===CH2，链节为_______________，聚合度为________。塑料、合成橡胶和合成纤维

—CH2—CH2—

n易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物(

)(2)焦炭是煤干馏的一种重要产品(

)(3)常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点(

)(4)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(

)(5)煤的干馏是化学变化，煤的气化和液化是物理变化(

)(6)包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃，且聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装(

)(7)可用溴水区别蒸馏汽油、裂化汽油(

)

×

√

√

√

××

√

煤、石油和天然气1.下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是(

)A.煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程B.石油裂解的目的是提高汽油的质量和产量C.天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物突破C2.(2022·广东珠海月考)塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，下列有关说法错误的是(

)A.天然气是不可再生能源B.煤可以直接液化，煤与氢气作用生成液体燃料C.煤是以单质碳为主的复杂混合物，干馏时单质碳与其他物质发生化学变化D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的C3.下列有关石油及加工产品的说法正确的是(

)A.石油是由碳氢等元素组成的化合物B.石油催化裂化的主要目的是获得较多的汽油C.石油裂解产物是碳原子数目较少的烷烃D.汽油的挥发性弱于煤油B4.(2022·浙江衢州期末)煤、石油、淀粉都是基础的化工原料，它们之间存在如图所示关系(部分产物和反应条件未标出)。B是相对分子质量为28的烃；E为淀粉水解的最终产物；F分子中含有一个甲基和一个羧基，1molF与足量的钠反应能生成标况下22.4LH2；D物质中也含有羧基。回答下列各题：(1)若A为煤焦油，则从A中分离出苯的方法是________，工业上通过石油的________制B物质。

(2)C为乙苯，则苯和B生成C的反应类型是________________，C的结构简式是_____________。

(3)写出B制备聚乙烯的反应方程式：____________________________。

蒸馏裂解

加成反应

(4)写出D与F转化为G的反应方程式：______________________________________________________。化学中的“三馏”“两裂”“六气”比较(1)化学中的“三馏”。名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物混合物纯净物沸点相近的各组分组成的混合物变化类型化学变化物理变化物理变化(2)化学中的“两裂”。

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：CO、CO2；水煤气：H2、CO；天然气：CH4；液化石油气：C3H8、C4H10；焦炉气：H2、CH4、C2H4、CO；裂解气：C2H4、C3H6、C4H8、CH4。2真题体验领悟高考1.(高考组合题)判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)(2022·浙江卷6月)天然气的主要成分是甲烷，是常用的燃料(

)(2)(2022·浙江卷6月)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(

)(3)(2022·浙江卷6月)溴与冷的NaOH溶液反应的离子方程式为Br2+OH-===Br-+BrO-+H+(

)(4)(2022·浙江卷6月)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(

)(5)(2022·河北卷)可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”(

)(6)(2022·湖南卷)《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”没有涉及化学变化(

)√

×

×√

√

×

2.(2022·广东卷)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是(

)选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质Br-可被氧化，Mg2+可被还原C石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃DFeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体FeCl3可用作净水剂A3.(2022·山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。下列说法错误的是(

)A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnB.浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.2~4.2D.还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2D4.(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是(

)

D5.(2021·全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是(

)A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将CO2还原为甲醇D6.(2022·湖南卷，节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：

下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是________。

A.高炉炼铁B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锰D.氧化汞分解制汞AC配套训练3(本栏目对应配套训练P78~79)[A组·基础练习]1.冬奥会中，短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。下列叙述错误的是(

)A.不锈钢是最常见的一种合金钢B.不锈钢中常添加镍(Ni)元素和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能C.不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素D.不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大C2.下列有关石油化工的叙述错误的是(

)A.石油分馏是利用各组分沸点不同B.石油裂化过程会发生碳碳键断裂C.聚丙烯防护服的材料易被KMnO4氧化D.沥青可用于铺设马路C3.(2023·全国高三专题练习)金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是(

)A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg用电解熔融的氧化镁制得C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼B4.(2022·浙江卷1月)下列说法正确的是(

)A.铁与碘反应易生成碘化铁B.电解ZnSO4溶液可以得到ZnC.用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀B

【解析】碘单质为弱氧化剂，只能将铁氧化为+2价，故铁与碘反应易生成碘化亚铁，A错误；电解ZnSO4溶液时，如溶液中锌离子浓度较大，锌离子可放电生成锌，B正确；相同条件下，氢氧化镁比碳酸镁更难溶，用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成氢氧化镁，C错误；亚硫酸酸性弱于盐酸酸性，SO2与BaCl2不反应，无BaSO3沉淀生