幻灯片 1第五节 化学与自然资源的开发利用
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幻灯片 2[考纲展示]
1．了解金属矿物、海水、煤、石油、天然气的综合利用。
2．了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。
3．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
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幻灯片 3判断下列说法的正误：
1．(2012·高考江苏卷1TD)过度开采矿物资源，促进地方经济发展符合社会可持续发展理念。( )
2．(2012·高考上海卷2TB)石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油。( )
3．(2012·高考海南卷1TB)酸雨是pH小于7的雨水。( )
4．(2011·高考福建卷6TA)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体。( )
体验高考
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×
×
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幻灯片 4构建双基
金、铂
化合态
电解法
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幻灯片 5----
幻灯片 6----
幻灯片 7混合物
沸点
CH4
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幻灯片 8思考感悟
为什么裂化汽油不能用于从溴水中萃取溴？
【提示】 直馏汽油与裂化汽油的成分不同，直馏汽油是用石油直接分馏得到，其中不含有烯烃；而裂化汽油是通过裂化得到，其中含有烯烃。因此直馏汽油可作萃取剂，裂化汽油不能作萃取剂。
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幻灯片 9废水
废气
废渣
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幻灯片 124．铝热反应
(1)原理：高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。
(2)实验装置：如图所示。
(3)实验现象
①镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。
②反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。
③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。
④待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。
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幻灯片 14特别提醒：(1)Pt和Au等性质稳定的金属，常用富集法冶炼，是物理方法，而不是化学方法。(2)冶金工业上的湿法冶金，利用的是金属之间的置换反应，是在溶液中进行的。(3)铝热剂不仅指铝和Fe2O3，也可以是Al和MnO2、Al和Cr2O3等。
(4)铝热反应实验的最外层滤纸要用水湿润，并要求观察者远离，以免烫伤。
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幻灯片 15即时应用
1．(2013·沈阳高三检测)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( )
①合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
②火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]也属还原法
③金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
④工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的
⑤越活泼的金属越难冶炼
A．①②③ B．只有④
C．④⑤ D．②③④
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幻灯片 16解析：选B。合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，①正确；火烧孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭还原为单质Cu，属于还原法制取，②正确；因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法，④错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，③、⑤正确。
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幻灯片 18(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是____________________、_________________；
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为___________________________。
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幻灯片 211．环境污染的分类与防治
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幻灯片 232．绿色化学思想
(1)绿色化学的含义
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幻灯片 25特别提醒：(1)绿色化学思想从源头上治理污染。有些治理污染的方法不一定符合绿色化学理念，如在土壤中施加石灰不能避免酸雨，使化石燃料充分燃烧不能减少二氧化硫的排放。(2)注意下列做法不利于环境保护：①工厂将烟囱建高。,②将有污染的工厂迁移到农村。,③将垃圾焚烧处理。④不加限制地增加私家车数量。
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幻灯片 26即时应用
3．(2012·高考江苏卷改编题)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( )
A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
D．石油为可再生资源，可过度开采，大量使用
解析：选D。本题考查化学与可持续发展的联系，意在考查考生对常见的资源利用和环境污染及环境保护问题的识记能力。石油为不可再生能源，不可过度开采，故D错误。
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幻灯片 274．(2012·高考海南卷改编题)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( )
A．CO2属于大气污染物
B．氮氧化物不会引起光化学烟雾
C． CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
解析：选D。CO2不是大气污染物，空气中氮氧化物超过一定的含量后，会引起光化学烟雾，本题是对化学常识的考查。
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幻灯片 28海水资源的综合利用
1．氯碱工业
(1)生产流程
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幻灯片 29(2)产物及其用途
阴极产物是NaOH和H2，阳极产物是Cl2。
产物可用于制备盐酸、纯碱、农药和漂白剂等。
2．海水提镁
(1)生产流程
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幻灯片 313．海水提溴
(1)生产流程
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幻灯片 32 (2013·宝鸡高三模拟)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是________________________；
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幻灯片 33(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是____；
A．CCl4与水不互溶
B．CCl4与I2发生取代反应
C．CCl4的密度比水大
D．CCl4不易燃烧，可作灭火剂
E．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤③中还可选择____________作萃取剂；
(5)步骤②中反应的离子方程式是
____________________________________________________；
(6)请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘：___________________________________________________。
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幻灯片 35【解析】 由题意知固液分离操作①应为过滤，根据过滤和分液所需仪器可知缺少漏斗和分液漏斗，萃取剂的选择原则是：萃取剂不能与原溶剂相互溶解，被萃取物质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多且被萃取物质不与萃取剂反应，与“CCl4的密度比水大”无关。
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幻灯片 36【解题感悟】 从海带中提取碘的实验：
(1)反应原理：海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化为I2，再萃取出来。
(2)注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘。
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幻灯片 37 海水资源的利用将走综合开发的道路，一次提取海水，同时提取多种物质。如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。
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幻灯片 40(4)提取Mg(OH)2后在剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂，又可制取重要化工原料溴单质。
①生成溴单质的化学反应的离子方程式是_______________；
生产中将溴单质从混合物中分离出来的方法是____________，
这种方法的成功应用是基于溴单质具有________性。
②以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找提供货源的设想，其中合理的是________。
A．从外地购买
B．从本厂生产烧碱处循环
C．从本厂生产镁单质处循环
D．在当地新建生产工厂
③从多种经营综合开发，打造大而强的现代化企业及本厂生产所需要的原料等方面来看，你认为该厂还可以再增加的生产项目是________________。
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幻灯片 44跟踪训练
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幻灯片 45(2)向其中通入足量Cl2，反应的离子方程式：
______________________________________，
通入热空气的目的： ________________________________________；
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式：
_______________________________________，
产生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1 g白色沉淀；
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质，反应的化学方程式： _____________________________________，
理论上可以得到Br2的质量为________；
(5)请计算海水中溴的浓度为________g/L。
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幻灯片 482．(2013·天津高三模拟)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国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)请列举海水淡化的两种方法：__________、__________。
(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
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幻灯片 49(3) 步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为__________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_______________________________________，
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________。
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幻灯片 50(5)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：Br2的沸点为59 ℃，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：
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幻灯片 51请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：____________________________________________________；
②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________________________________________________；
③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：____________________________________________________；
④C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是____________。
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幻灯片 541．(2012·高考山东基本能力测试卷)地球上97%以上的水是海水，海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是( )
①在海水中加入硝酸银，滤掉生成的沉淀
②蒸馏海水，将蒸汽冷凝
③将海水加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分
④将海水暴晒，滤掉析出的盐
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
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幻灯片 55解析：选B。①中加入硝酸银虽然将Cl－除去，但同时生成NaNO3，达不到海水淡化的目的。②是一种使用最早、最广泛的海水淡化方法。③中使用了新型高分子材料半透膜，是一种新的海水淡化方法。④中将海水暴晒，并不能除尽海水中的盐分，滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液，不能将海水淡化。
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幻灯片 562．(2012·高考上海卷)下列关于化石燃料的加工说法正确
的是( )
A．石油裂化主要得到乙烯
B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油
C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
解析：选C。A项，石油裂化是将相对分子质量较大、熔沸点较高的烃转变为相对分子质量较小、熔沸点较低的烃的过程，主要产物是相对分子质量较小的烃的混合物；B项，石油分馏是物理变化，是根据沸点不同，分离出汽油、煤油等；
D项，煤制煤气是化学变化，是通过煤的干馏、液化、气化
得到的。
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幻灯片 573．(2011·高考天津卷)化学在人类生活中扮演着重要角色，以下应用正确的是( )
A．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的
B．为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂
C．使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题
D．天然药物无任何毒副作用，可长期服用
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幻灯片 58解析：选A。本题主要考查化学知识在实际生活中的应用，意在考查考生理论联系实际的能力。A项乙烯具有催熟作用，吸收水果释放出的乙烯，能延长水果的保质期；B项食品添加剂要限量使用，不能滥用；C项能导致水体富营养化的主要是氮和磷的化合物;D项天然药物也有毒副作用,不可长期服用。
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幻灯片 594．(2010·高考江苏卷)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
解析：选D。化肥和农药可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤；绿色化学的核心是实现零排放;化石燃料在自然界中不是取之不尽、用之不竭的,还需开发新能源。
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