【优化方案】2012高考化学总复习 第10章化学与自然资源的开发利用课件.ppt
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1、第第10章章化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 课堂互动讲练课堂互动讲练达标突破训练达标突破训练基础自主梳理基础自主梳理第第10章章化化学学与与自自然然资资源源的的开开发发利利用用基础自主梳理基础自主梳理清单一清单一金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用自我诊断自我诊断1冶炼金属一般有以下四种方法:冶炼金属一般有以下四种方法:焦炭法,焦炭法,水水煤气法煤气法(或氢气、一氧化碳法或氢气、一氧化碳法),活泼金属置换法,活泼金属置换法,电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有:电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有:()火烧孔雀石火烧孔雀石Cu2(OH)2CO3和焦炭混合物炼铜,和焦炭
2、混合物炼铜,()湿法炼铜;现代有:湿法炼铜;现代有:()铝热法炼铬,铝热法炼铬,()从光卤从光卤石石(KClMgCl26H2O)中炼镁。中炼镁。试写出试写出()、()、()、()发生反应的化学方程式。发生反应的化学方程式。基基础础回回归归1金属在自然界中的存在金属在自然界中的存在在自然界中,除了在自然界中,除了_等极少数金属外,等极少数金属外,绝绝大多数金属都以大多数金属都以_存在。存在。2金属冶金属冶炼炼的的实质实质金属的冶金属的冶炼过炼过程就是把金属从化合程就是把金属从化合态还态还原原为为游离游离态态的的过过程。即:程。即:_(写反写反应应通式通式)。金、金、铂铂化合化合态态Mnne=M1
3、能否用能否用电电解解AlCl3和和MgO的方法冶的方法冶炼炼Al、Mg?【提提示示】不不能能。因因为为AlCl3是是共共价价化化合合物物,熔熔融融时时无无法法电电离离出出自自由由移移动动的的离离子子,不不导导电电;而而MgO虽虽是是离离子子化化合合物物,但但其其熔熔点点太太高高,熔熔融融会会消消耗耗大大量量电电能,成本能,成本较较高。高。思考感悟思考感悟4金属的回收和金属的回收和资资源保源保护护(1)废废旧金属最好的旧金属最好的处处理方法是理方法是_。(2)回收利用回收利用废废旧金属的意旧金属的意义义是是节约节约_、减、减少少_、节约节约能源。能源。(3)合理开合理开发发和利用金属和利用金属矿
4、矿物物资资源,有效地使用金属源,有效地使用金属产产品、材料,主要的途径有:品、材料,主要的途径有:提高金属提高金属矿矿物的物的_;减少金属的使用量;减少金属的使用量;加加强强金属金属资资源的源的_;使用其他材料代替金属材料等。使用其他材料代替金属材料等。回收利用回收利用矿矿物物资资源源环环境境污污染染利用率利用率回收和再利用回收和再利用2铝铝是是地地壳壳中中含含量量最最高高的的金金属属元元素素,为为什什么么人人类对铝类对铝的使用比的使用比铁铁、铜铜晚得多?晚得多?【提提示示】铝铝的的金金属属活活动动性性比比铁铁、铜铜强强,难难于于冶冶炼炼,古古代代人人们们的的技技术术条条件件达达不不到到,不不
5、能能冶冶炼炼铝铝,故,故铝铝的的发现发现和大量使用比和大量使用比铁铁、铜铜晚得多。晚得多。思考感悟思考感悟清单二清单二海水资源的开发利用海水资源的开发利用自我自我诊诊断断2海海水水是是镁镁的的主主要要来来源源之之一一。从从海海水水中中提提取取镁镁可可按按如如下下步步骤骤进进行行:把把贝贝壳壳制制成成石石灰灰乳乳;向向引引入入的的海海水水中中加加入入石石灰灰乳乳,沉沉降降、洗洗涤涤、过过滤滤沉沉淀淀物物;将将沉沉淀淀物物与与盐盐酸酸反反应应,结结晶晶、过过滤滤、干干燥燥产产物;物;电电解得到解得到镁镁。(1)以上提取镁的全过程中没有涉及的化学反应类以上提取镁的全过程中没有涉及的化学反应类型是型是
6、_。A分解反应分解反应B化合反应化合反应C置换反应置换反应D复分解反应复分解反应(2)下列关于提取镁的说法中,不正确的是下列关于提取镁的说法中,不正确的是_。A此法的优点之一是原料取自大海此法的优点之一是原料取自大海B进行进行步骤的目的是富集步骤的目的是富集MgCl2C可用电解熔融氧化镁的方法制取镁可用电解熔融氧化镁的方法制取镁D电解法冶炼金属要消耗大量的电能电解法冶炼金属要消耗大量的电能答案:答案:(1)C(2)C基基础础回回归归1海水水海水水资资源的利用源的利用(1)海水水海水水资资源的利用,主要包括海水的淡化和直源的利用,主要包括海水的淡化和直接利用海水接利用海水进进行行_等。等。(2)
7、海水淡化的方法主要有海水淡化的方法主要有_、电电渗析法、渗析法、_等。等。2海水化学海水化学资资源的开源的开发发利用利用(1)氯氯碱工碱工业业电电解解NaCl溶液:溶液:循循环环冷却冷却蒸蒸馏馏法法离子交离子交换换法法(2)海水中提取海水中提取镁镁、溴、碘。、溴、碘。(3)海水中提取海水中提取_和和_用于核能的开用于核能的开发发。(4)新型能源新型能源_、_等的开等的开发发利用。利用。铀铀重水重水潮汐能潮汐能波浪能波浪能清单三清单三煤、石油、天然气的综合利用煤、石油、天然气的综合利用自我自我诊诊断断3(2011年宁波模拟年宁波模拟)未来新能源的特点是资源丰未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对
8、环境无污染或很少污染,且有些富,在使用时对环境无污染或很少污染,且有些可以再生。下列属最有希望的未来新能源的是可以再生。下列属最有希望的未来新能源的是()天然气天然气煤煤核能核能水电水电太阳能太阳能燃料电池燃料电池风能风能氢能氢能ABCD除除外外答案:答案:B4目目前前石石油油仍仍是是人人类类的的重重要要能能源源之之一一。下下列列关于石油的关于石油的说说法正确的是法正确的是()A石油属于可再生石油属于可再生矿矿物能源物能源B石油主要含有碳、石油主要含有碳、氢氢两种元素两种元素C石油的裂化是物理石油的裂化是物理变变化化D石油分石油分馏馏的各的各馏馏分均是分均是纯净纯净物物答案:答案:B基基础础回
9、回归归1煤的煤的综综合利用合利用(1)煤的煤的组组成:有机物和少量无机物成:有机物和少量无机物组组成的复成的复杂杂_,主要含有,主要含有_等等元素。元素。(2)煤的煤的综综合利用合利用煤的干煤的干馏馏煤的干煤的干馏馏指将煤指将煤_使之分解的使之分解的过过程,工程,工业业上也叫上也叫_。混合物混合物C、H、O、N、S隔隔绝绝空气加空气加强强热热煤的焦化煤的焦化煤的气化煤的气化将煤中的有机物将煤中的有机物转转化化为为_的的过过程,程,主要反主要反应应方程式:方程式:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。煤的液化煤的液化直接液化:直接液化:让让煤与煤与_作用生成液体燃料。作用生成液体燃料。间间接
10、液化:先把煤接液化:先把煤转转化化为为_,再在,再在催化催化剂剂作用下合成作用下合成_等液体燃料。等液体燃料。2石油的石油的综综合利用合利用(1)石油的成分:多种石油的成分:多种_组组成的混成的混合物,所含元素以合物,所含元素以_为为主。主。可燃性气体可燃性气体氢氢气气一氧化碳和一氧化碳和氢氢气气甲醇甲醇碳、碳、氢氢化合物化合物C、H(2)石油的分石油的分馏馏:利用原油中各:利用原油中各组组分分_不同,不同,将复将复杂杂混合物分离成混合物分离成较简单较简单和更有用的混合物和更有用的混合物的的过过程。程。沸点沸点3煤的干煤的干馏馏与石油的分与石油的分馏馏有何区有何区别别?【提提示示】煤煤的的干干
11、馏馏是是在在隔隔绝绝空空气气加加强强热热的的条条件件下下发发生生的的复复杂杂的的物物理理变变化化和和化化学学变变化化的的过过程程,而而石石油油的的分分馏馏是是根根据据沸沸点点不不同同将将石石油油中中各各成成分分分分离离开的开的过过程,是物理程,是物理变变化。化。思考感悟思考感悟3天然气的天然气的综综合利用合利用(1)主主要要成成分分是是_,是是一一种种清清洁洁的的化化石石燃燃料料和和重要的化工原料。重要的化工原料。(2)合成合成NH3和和CH3OH以甲以甲烷烷、水和空气制、水和空气制NH3的方程式分的方程式分别为别为:CH44三大合成材料三大合成材料(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维
12、。三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。(2)加成聚合反应加成聚合反应CH2=CH2n清单四清单四环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学自我自我诊诊断断5汽车的发明与使用,是人类智慧的杰出体现,汽车的发明与使用,是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大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气,产生氮的氧化物的主要原因是_。A燃烧含氮化合物燃料引起的燃烧含氮化合物
13、燃料引起的B燃烧含铅汽油引起的燃烧含铅汽油引起的C汽油燃烧不充分引起的汽油燃烧不充分引起的D汽缸中的汽缸中的N2被氧化生成的被氧化生成的(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是关系正确的是_。A汽车尾气汽车尾气光化学烟雾;工业废气光化学烟雾;工业废气酸雨;酸雨;工业废水工业废水“公害病公害病”B汽车尾气汽车尾气酸雨;工业废气酸雨;工业废气“公害病公害病”;工;工业废水业废水光化学烟雾光化学烟雾C汽车尾气汽车尾气“公害病公害病”;工业废气;工业废气酸雨;工酸雨;工业废水业废水光化学烟雾光化学烟雾D汽车尾气汽车尾气光化学烟雾;工业废气光化学
14、烟雾;工业废气“公害病公害病”;工业废水;工业废水酸雨酸雨答案:答案:(1)D(2)A基基础础回回归归1环环境保境保护护(1)三三废废指指_。(2)环环保措施:回收利用、达保措施:回收利用、达标标排放、研制可降解排放、研制可降解塑料。塑料。2绿绿色化学色化学(1)核心是利用化学原理从源核心是利用化学原理从源头头上减少和消除工上减少和消除工业业对环对环境的境的污污染。染。(2)原子原子经济经济性:反性:反应应物的原子全部物的原子全部转转化化为为期望的期望的最最终产终产物,即原子利用率物,即原子利用率为为_。废废水、水、废废气、气、废废渣渣100%课堂互动讲练课堂互动讲练考点一考点一金属的冶炼和铝
15、热反应金属的冶炼和铝热反应1金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系(3)实验现实验现象象镁镁带带剧剧烈烈燃燃烧烧,放放出出一一定定的的热热量量,使使氧氧化化铁铁粉粉末和末和铝铝粉在粉在较较高温度下高温度下发发生生剧剧烈的反烈的反应应。反反应应放出大量的放出大量的热热,并,并发发出耀眼的出耀眼的强强光。光。纸纸漏斗的下部被漏斗的下部被烧烧穿,有熔融物落入沙中。穿,有熔融物落入沙中。待待熔熔融融物物冷冷却却后后,除除去去外外层层熔熔渣渣,仔仔细细观观察察,可以可以发现发现落下的是落下的是铁铁珠。珠。(4)铝热铝热反反应应的的应应用用例例例例1 1(2011年扬州模拟年
16、扬州模拟)金属材料在日常生活以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说法不正确的是()A合金的性质与其组成金属的性质不完全相同合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B工业上金属工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制都是用电解熔融氯化物制得的得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子金属原子D越活泼的金属越难冶炼越活泼的金属越难冶炼【思路点思路点拨拨】【解解析析】合合金金的的性性质质与与其其成成分分金金属属的的性性质质不不完完全全相相同同,如如硬硬度度、强强度度更更
17、大大、熔熔点点更更低低等等,A正正确确;因因AlCl3为为共共价价化化合合物物,熔熔融融时时不不导导电电,冶冶炼炼铝铝应应用用电电解解熔熔融融Al2O3的的方方法法,B错错误误;金金属属冶冶炼炼就就是是把把金金属属阳阳离离子子还还原原为为金金属属原原子子,越越活活泼泼的的金金属属,其其阳阳离离子子的的氧氧化化性性越越弱弱,越越难难被被还还原,原,C、D正确。正确。【答案答案】B【规规律律方方法法】选选择择金金属属冶冶炼炼的的方方法法要要依依据据金金属属在在自自然然界界中中的的存存在在形形态态和和金金属属的的活活泼泼性性。金金属属活活动动性性顺顺序序表表中中,金金属属的的位位置置越越靠靠后后,越
18、越容容易被易被还还原;金属的位置越靠前,越原;金属的位置越靠前,越难难被被还还原。原。跟踪跟踪训练训练(随学随随学随练练,轻轻松松夺夺冠冠)解解析析:选选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等等活活泼泼的的金金属属采采用用电电解解法法;Fe、Cu等等可可采采取取热热还还原原法法;Hg、Ag等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在在金金属属冶冶炼炼工
19、工业业中中还还没有得到没有得到应应用。用。考点二考点二海水资源的开发利用海水资源的开发利用1海水淡化方法及原理海水淡化方法及原理淡化方法淡化方法原理原理蒸蒸馏馏法法将海水加将海水加热热至至105蒸蒸发发汽化,然后蒸气冷凝而汽化,然后蒸气冷凝而得到蒸得到蒸馏馏水水电电渗析法渗析法利用阴、阳离子交利用阴、阳离子交换换膜膜对对水中阴、阳离子的水中阴、阳离子的选择选择透透过过性,在外加直流性,在外加直流电场电场作用下,使水中的一部作用下,使水中的一部分离子分离子转转移到另一部分水中而达到除移到另一部分水中而达到除盐盐目的目的离子交离子交换换法法用阳离子交用阳离子交换树换树脂和阴离子交脂和阴离子交换树换
20、树脂除去海水中脂除去海水中的阴、阳离子得到去离子水的方法的阴、阳离子得到去离子水的方法2.镁的提取镁的提取(1)流程流程3溴的提取溴的提取(1)流程流程(2)有关反有关反应应的离子方程式的离子方程式2ICl2=I22Cl(2009年高考天津卷年高考天津卷)海水是巨大的资源宝海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:例例例例2 2(1)请列举海水淡化的两种方法:请列举海水淡化的两种方法:_、_。(2)将将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到溶液进行电解
21、,在电解槽中可直接得到的产品有的产品有H2、_、_或或H2、_。(3)步骤步骤中已获得中已获得Br2,步骤,步骤中又将中又将Br2还原为还原为Br,其目的为,其目的为_。(4)步骤步骤用用SO2水溶液吸收水溶液吸收Br2,吸收率可达,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,有关反应的离子方程式为_,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是应解决的主要问题是_。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为的沸点为59,微溶于水,
22、有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:程后,绘制了如下装置简图:请你参与分析讨论:请你参与分析讨论:图中仪器图中仪器B的名称:的名称:_。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因为管,其原因为_。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:作中如何控制关键条件:_。C中液体产物颜色为中液体产物颜色为_,为除去该产物中,为除去该产物中仍残留的少量仍残留的少量Cl2,可向其中加入,可向其中加入NaBr溶液,充分溶液,充分反
23、应后,再进行的分离操作是反应后,再进行的分离操作是_。跟踪跟踪训练训练(随学随随学随练练,轻轻松松夺夺冠冠)2(2011年年锦锦州州统统考考)海海带带中中含含有有丰丰富富的的碘碘。为为了了从从海海带带中中提提取取碘碘,某某研研究究性性学学习习小小组组设设计计并并进进行了如下行了如下实验实验:请填写下列空白:请填写下列空白:(1)步骤步骤灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的仪器是到的仪器是_(从下列仪器中选出所需要的仪从下列仪器中选出所需要的仪器,把标号字母填写在空白处器,把标号字母填写在空白处)。A烧杯烧杯B坩埚坩埚C表面皿表面皿D泥三角泥三角 E酒精灯
24、酒精灯F干燥器干燥器(2)步骤步骤的实验操作名称是的实验操作名称是_;步骤;步骤的目的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是骤的实验操作名称是_。(3)步骤步骤反应的离子方程式是反应的离子方程式是_。(4)步骤步骤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是中,某学生选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:单质碘的简单方法:_。解解析析:本本题题以以提提取取碘碘为为背背景景,综综合合考考查查了了灼灼烧烧固固体体、过过滤滤等等基基本本实实验验
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