化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用

1、成才之路成才之路 化學(xué)化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第四章第四章章末復(fù)習(xí)提升章末復(fù)習(xí)提升 第四章第四章專題突破專題突破縱引橫連縱引橫連2知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)宏觀掌控宏觀掌控1知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)宏觀掌控宏觀掌控專題突破專題突破縱引橫連縱引橫連專題歸納專題歸納1金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系由于不同金屬的活潑性不同，金屬離子得到電子被還原成由于不同金屬的活潑性不同，金屬離子得到電子被還原成金屬原子的能力也不同。金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越金屬原子的能力也不同。

2、金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，一般的還原方法就能使金屬還原；金屬靠后，越容易被還原，一般的還原方法就能使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑金屬只能用最強(qiáng)的還原手的位置越靠前，越難被還原，最活潑金屬只能用最強(qiáng)的還原手段來還原。段來還原。金屬的冶煉方法金屬的冶煉方法從金屬礦石中提煉金屬，一般需要經(jīng)過三個(gè)步驟：第一步從金屬礦石中提煉金屬，一般需要經(jīng)過三個(gè)步驟：第一步是礦石的富集，減少雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量；第二是礦石的富集，減少雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量；第二步是冶煉，利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，用還原法步是冶煉，利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件

3、下，用還原法把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì)；第三步是精煉，采把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì)；第三步是精煉，采用一定的方法，提煉純金屬。用一定的方法，提煉純金屬。2金屬的冶煉方法金屬的冶煉方法(2015四川省雅安中學(xué)高二期末四川省雅安中學(xué)高二期末)冶煉金屬常用以下幾種方法：冶煉金屬常用以下幾種方法：以以C或或CO、H2作還原劑還作還原劑還原；原；電解法；電解法；熱分解法，現(xiàn)冶煉下列金屬熱分解法，現(xiàn)冶煉下列金屬Al、Fe、Hg，試標(biāo)明適宜的冶煉方法試標(biāo)明適宜的冶煉方法(填序號(hào)填序號(hào))：Al_Fe_Hg_?！敬鸢浮俊敬鸢浮俊窘馕觥俊窘馕觥緼鈉是活潑金屬，工業(yè)上用電解熔融氯化鈉鈉是活潑金屬

4、，工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法制取，所以不選的方法制取，所以不選A；B.工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，用冰晶石降低其熔點(diǎn)，沒有用碳做還原劑，所以選鋁，用冰晶石降低其熔點(diǎn)，沒有用碳做還原劑，所以選B；C.鐵較活潑，工業(yè)上用熱還原反應(yīng)冶煉，所以不選鐵較活潑，工業(yè)上用熱還原反應(yīng)冶煉，所以不選C；D.汞銀等汞銀等不活潑的金屬用其氧化物受熱分解的方法制取，所以不選不活潑的金屬用其氧化物受熱分解的方法制取，所以不選D?！敬鸢浮俊敬鸢浮緽專題歸納專題歸納化石燃料的利用化石燃料的利用 (2015經(jīng)典習(xí)題選萃經(jīng)典習(xí)題選萃)下列說法下列說法中，錯(cuò)誤的是中，錯(cuò)誤的是()A天然氣的主要成

5、分是天然氣的主要成分是CH4B淀粉、纖維素、蠶絲、油脂都是高分子化合物淀粉、纖維素、蠶絲、油脂都是高分子化合物C煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物D石油的分餾產(chǎn)品如汽油、煤油、柴油等都是混合物石油的分餾產(chǎn)品如汽油、煤油、柴油等都是混合物【解析】【解析】油脂的相對(duì)分子質(zhì)量較小，不屬于高分子化合油脂的相對(duì)分子質(zhì)量較小，不屬于高分子化合物；石油的分餾產(chǎn)品如汽油、煤油等是由多種碳?xì)浠衔锝M成物；石油的分餾產(chǎn)品如汽油、煤油等是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。的混合物?！敬鸢浮俊敬鸢浮緽典例透析典例透析(2015江西省奉新縣一中高二期末江西省奉新縣一中高二期末)清潔

6、燃料主要有兩類，清潔燃料主要有兩類，一類是壓縮天然氣，另一類是液化石油氣。其主要成分都是一類是壓縮天然氣，另一類是液化石油氣。其主要成分都是()A碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?B碳水化合物碳水化合物C氫氣氫氣 D醇類醇類【解析】【解析】天然氣的主要成分是天然氣的主要成分是CH4，液化石油氣，石油，液化石油氣，石油產(chǎn)品之一，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁產(chǎn)品之一，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯，它們都屬于碳?xì)浠衔?，選烯，它們都屬于碳?xì)浠衔?，選A。【答案】【答案】A專題歸納專題歸納大海為人類提供了豐富的漁業(yè)資源，同時(shí)大海中還蘊(yùn)藏著大海為人類提供了豐富的漁業(yè)資源，同時(shí)大海中

7、還蘊(yùn)藏著極其豐富的水資源和化學(xué)資源，隨著科技的發(fā)展，海洋資源的極其豐富的水資源和化學(xué)資源，隨著科技的發(fā)展，海洋資源的利用前景越來越廣闊。因此，以海水綜合利用為切入點(diǎn)的題目利用前景越來越廣闊。因此，以海水綜合利用為切入點(diǎn)的題目越來越多，在許多資料介紹和多種媒體報(bào)道中的前沿知識(shí)常常越來越多，在許多資料介紹和多種媒體報(bào)道中的前沿知識(shí)常常作為命題的切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)的題目緊緊圍繞現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活，結(jié)作為命題的切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)的題目緊緊圍繞現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活，結(jié)合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)問。合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)問。海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用1海水綜合利用的聯(lián)合工業(yè)體系海水綜合利用的聯(lián)合工業(yè)體系海水綜合利用的聯(lián)合工業(yè)體系，不

8、僅可以降低成本，還可海水綜合利用的聯(lián)合工業(yè)體系，不僅可以降低成本，還可以使海水資源得到充分利用。以使海水資源得到充分利用。2海水中鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品的提取海水中鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品的提取海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲(chǔ)量大，富集海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲(chǔ)量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集問題。程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集問題。例如海水中溴的提取流程：例如海水中溴的提取流程：(1)用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。(2)向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單

9、向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：質(zhì)：2NaBrCl2=Br22NaCl。(3)向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(4)向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBrCl2=2HClBr2。(5)用四氯化碳用四氯化碳(或苯或苯)萃取吸收塔內(nèi)溶液中的溴單質(zhì)。萃取吸收塔內(nèi)溶液中的溴單質(zhì)。海帶中碘的提取原理：海帶中的碘元素主要以海帶中碘的提取原理：海帶中的碘元素

10、主要以I的形式存的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸稍?，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。，再萃取出來。如用如用H2O2作氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：作氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2IH2O22H=I22H2O。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將干海帶灼燒去除有機(jī)物，剩余物用實(shí)驗(yàn)時(shí)先將干海帶灼燒去除有機(jī)物，剩余物用H2O2、H2SO4處理，使得處理，使得I被氧化成被氧化成I2。3海水資源的綜合利用海水資源的綜合利用(1)從海水中提取淡水從海水中提取淡水海水淡化。海水淡化。(2)直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。(3)海水制鹽。海水制鹽。(4)從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品。

11、從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品。(5)從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料。從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料。(6)從海水中獲取其他物質(zhì)和能量。從海水中獲取其他物質(zhì)和能量。 (2015經(jīng)典習(xí)題選萃經(jīng)典習(xí)題選萃)海水是取海水是取之不盡的化工原料資源，從海水中可提取各種化工原料。下圖之不盡的化工原料資源，從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業(yè)上對(duì)海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖：是工業(yè)上對(duì)海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖：典例透析典例透析(3)電解無水電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列所得的鎂蒸氣可以在下列_氣體中氣體中冷卻。冷卻。AH2 BN2CCO2 DO2【答案】【答案】(1

12、)BCDA或或CBDA(2)HCl抑制抑制MgCl2水解水解(3)A海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，下列有關(guān)海水綜合利用海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是的說法正確的是()A海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)單質(zhì)B海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C從海水中可以得到從海水中可以得到NaCl，電解熔融，電解熔融NaCl可制備可制備Cl2D利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【解析】【解析】海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在的，要由海水中的鉀

13、元素是以化合態(tài)形式存在的，要由化合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故化合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故A不正確；不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，發(fā)生的是物理變化，海水蒸發(fā)制海鹽，發(fā)生的是物理變化，B也不正確；電解熔融也不正確；電解熔融NaCl可以制得可以制得Na和和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是動(dòng)能、勢(shì)能轉(zhuǎn)化正確；潮汐發(fā)電是動(dòng)能、勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此D也不正確。也不正確。【答案】【答案】C專題歸納專題歸納1環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題(1)導(dǎo)致全球氣候變暖、產(chǎn)生導(dǎo)致全球氣候變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的氣體是的氣體是CO2。(2

14、)“白色污染白色污染”指的是聚乙烯等塑料垃圾。指的是聚乙烯等塑料垃圾。(3)形成酸雨的主要?dú)怏w為形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和氮氧化物。和氮氧化物。(4)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2等等)和和NOx。(5)城市大氣中鉛污染的主要來源是使用含鉛汽油的汽車尾城市大氣中鉛污染的主要來源是使用含鉛汽油的汽車尾氣。氣。環(huán)境污染與綠色化學(xué)環(huán)境污染與綠色化學(xué)(6)光化學(xué)煙霧形成的主要原因是汽車排出的碳?xì)浠衔?、光化學(xué)煙霧形成的主要原因是汽車排出的碳?xì)浠衔?、氮氧化物、一氧化碳等。氮氧化物、一氧化碳等?7)強(qiáng)烈致癌物質(zhì)、食品污染物二口惡口英強(qiáng)烈致癌物質(zhì)、食品污染物二口

15、惡口英(一種有機(jī)物一種有機(jī)物)。(8)引起赤潮及水華的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含有引起赤潮及水華的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含有大量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素。大量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素。(9)氰化物：氰化物：CN有劇毒有劇毒(電鍍液中常含有電鍍液中常含有)，含，含CN的污的污水、廢氣會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。水、廢氣會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。(10)Cu、Hg、Pb、Sn等重金屬鹽可使人中毒，誤食后應(yīng)等重金屬鹽可使人中毒，誤食后應(yīng)立即喝大量生蛋清或牛奶解毒。立即喝大量生蛋清或牛奶解毒。(11)NaNO2：有毒，外觀類似食鹽，易誤食，：有毒，外觀類似食鹽，易誤食，NaNO2進(jìn)入進(jìn)入血液，可把亞鐵血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，

16、使血液失去攜血液，可把亞鐵血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，使血液失去攜氧功能，造成組織缺氧。氧功能，造成組織缺氧。(12)從能源利用條件看，我國(guó)主要的大氣污染物是煤煙、從能源利用條件看，我國(guó)主要的大氣污染物是煤煙、SO2及煙塵。及煙塵。(13)環(huán)保措施：控制和減少污染物的排放，如工廠尾氣在環(huán)保措施：控制和減少污染物的排放，如工廠尾氣在排放前的回收處理、城市機(jī)動(dòng)車的排氣限制，工業(yè)和生活污水排放前的回收處理、城市機(jī)動(dòng)車的排氣限制，工業(yè)和生活污水處理等。處理等。2綠色化學(xué)綠色化學(xué)(1)綠色化學(xué)的含義綠色化學(xué)的含義綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)

17、，不再產(chǎn)生廢物。生廢物。從科學(xué)觀點(diǎn)看，它是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。從科學(xué)觀點(diǎn)看，它是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。從環(huán)境觀點(diǎn)看，它強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。從環(huán)境觀點(diǎn)看，它強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。成本。(2)綠色化學(xué)的核心綠色化學(xué)的核心利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。染。(3)綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求“原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)”按照綠色化學(xué)的原則，最理想的按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物就是反應(yīng)物

18、的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率為的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率為100%。原子利用率為。原子利用率為100%的反應(yīng)有：化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、的反應(yīng)有：化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)。 (2015江蘇省南京市、鹽城市高江蘇省南京市、鹽城市高三二模三二模)國(guó)務(wù)院辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳2014年年5月印發(fā)了月印發(fā)了20142015年節(jié)能減年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動(dòng)方案排低碳發(fā)展行動(dòng)方案。下列做法違背低碳發(fā)展原則的是。下列做法違背低碳發(fā)展原則的是()A發(fā)展氫能和太陽(yáng)能發(fā)展氫能和太陽(yáng)能B限制塑料制品的使用限制塑料制品的使用C提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)D盡量用純液態(tài)有機(jī)物代替水作溶劑盡量用純液態(tài)有機(jī)物代替水作溶劑典例透析典例透析【解析】【解析】A使用新能源，使用新能源，B為避免白色污染，為避免白色污染，C為綠色為綠色化學(xué)理念，提高利用率，減少資源浪費(fèi)，選項(xiàng)化