【文档说明】【寒假作业】2023年高中化学 人教版2019必修第二册 第10课时自然资源的开发利用Word版无答案.docx，共(13)页，2.459 MB，由小赞的店铺上传

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第10课时自然资源的开发利用学习目标：1．掌握金属、海水、石油的综合开发利用2．掌握合理开发利用的原因3．养成珍惜资源的思想重点：1．金属、海水、石油的综合开发利用难点：1.金属、海水、石油的综合开发利用开启新世界化学是人类利用自然资源和应对环境问题

的重要科学依据。我们是如何利用金属矿产、海水资源和化石燃料呢？一、金属矿产的开发利用在自然界中，金、铂等极少数金属是以单质存在，大多数金属都是以化合物形式存在。金属活动顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu其中Pt、Au是以单

质存在，Hg、Ag部分是以单质存在，另一部分是以氧化物形式存在，而K～Cu却都是以盐的形式存在。【思考】人类历史上最早使用的金属材料是什么？为什么Al在地壳中含量最高，而价格却比铁贵？金属资源冶炼方式：1．热分解法：2Hg≜2Hg＋O2↑、2Ag2O≜4Ag＋O2

↑2．热还原法：Fe～Cu的冶炼，通常采用热还原法，即在高温下与还原剂反应，例如火法炼铜：________________________；高炉炼铁：________________________。3．电解法：K～Zn常用电解法冶炼，即加热将金

属的化合物熔化，然后通电电解。例如：电解NaCl：______________________________。【思考】工业上冶炼镁使用的是MgCl2，不用MgO的原因是MgO熔点太高，但AlCl3的熔点比Al2O3高得多，为什么冶炼铝不能用AlCl3？冶炼铝时，由于Al2O3熔点过高

，会增加冶炼成本，故加入冰晶石以降低氧化铝熔点。化学方程式为：____________________________________。【实验】1放两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水湿润，然后再套在原处，并架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。

将5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放在纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁带。然后用燃着的小木条点燃镁带，观察现象。注意：反应过程中不要直接观看反应，因为有强光出现。铝热反应的装置及实验现象实验现象：反应剧烈，反应结束后，有好

热的熔融物低落。分析：铝在高温下将排在铝后面的金属从它们的化合物中置换出来，所以化学方程式为_____________________________。铝热反应是一个放热反应，并且有熔融的铁产生，所以主要是解决了野外焊接钢轨的问题。铝的

生产原理示意图【思考】根据上图可以看出，生产铝需要消耗的资源很多，所以我们应该怎么做呢？计算表面，生产1mol铝消耗的电能至少为1．8×106J（即0．5度），回收铝质饮料罐得到铝与铝土矿制铝相比，前者消耗仅为后者的3％～5％。二、海水资源开发利用海水占地球表面积71％，含有大量矿产资源。

除了可以通过海水淡化来制取淡水，晒盐外还有更多矿产可以开发。1．溴工业上常用上图来提取海水中的溴，这种方法称为吹出法。其过程包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节。2．碘海带中含有大量碘，常吃海带可以有效预防甲状腺肿大。【实验】2①将干海带剪碎，装进坩埚中，再滴入几

滴无水乙醇，用酒精灯灼烧。②待海带全部灼烧成灰烬后取出，转移至烧杯中。③在装有海带灰的烧杯中加入蒸馏水，并加热煮沸。④煮沸一段时间后，将悬浊液趁热过滤。⑤在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入适量过氧化氢溶液，搅拌。⑥用胶头滴管或玻璃杯取少量溶液，滴在馒头或土豆上，观察现象

。⑦向溶液中加入一些CCl4，摇晃烧杯，观察现象。实验现象：完成第⑤步操作后，溶液呈黄色；完成第⑥步，馒头或土豆变蓝；完成第⑦步后，溶液分层，上层黄色变浅，下层呈紫色。分析：灼烧时，海带中的碘元素变成碘离子，过滤去除其他杂

质后，再用酸化后的过氧化氢溶液将I—氧化成I2，I2遇淀粉变蓝。由于I2在CCl4中溶解度比水中大，所以更多的I2溶解在CCl4中，使CCl4层变成紫色。3．镁三、煤、石油、天然气的综合利用1．煤煤是由有机

物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还有少量的氢、氧、氮、硫等元素。通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原理，是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的干馏，是指隔将煤绝空气强热使之分解的过程，工业上也称焦化。煤的

气化，是将煤转化为可燃性气体的过程，主要产物是水煤气（CO和H2的混合气体）煤的液化，使煤和氢气作用生成液体燃料；也可以间接液化，使气化产物CO和H2经催化剂反应生成甲醇。2．天然气天然气主要成分是CH4，是一种清洁的化石燃料。可燃冰是天然气与水

在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，可以表示为CH4·nH2O，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。四川省邛崃市火井镇是人类首次使用天然气的地方我国南海可燃冰试开采成功3．石油石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，需要现在炼油厂进

行精炼。利用石油中各组成沸点不同进行分离，这个过程称为分馏。原油实验室原油分馏实验装置石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但产量难以满足社会需求，而碳原子多的重油却供大于求。因此，需

要通过催化裂化过程将重油列华为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原理。C16H34→C8H18＋C8H16C8H18→C4H10＋C4H8C4H10→CH4＋C3H6C4H10→C2H6＋C2H4通过石油裂化、裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重

要的基本化工原料。还可以重新调整结构，使其转化为环状听，如苯、甲苯等。【思考】分馏、裂化、裂解分别是什么变化？裂解是深度裂化。课堂练习1．下列说法正确的是A．利用铝热反应可以冶炼高熔点金属B．我们常用pH试纸测定新制氯水的pH值C．食盐的焰色试验是化学变化D．铁盐和铝盐可用作净水剂和消毒剂

2．稀土是重要的工业生产原料，在电子产品、新能源汽车、风电机组、医疗成像设备乃至先进武器系统的生产中都不可或缺，被誉为工业的“维生素”。下列关于在钢中加入稀土元素的说法正确的是A．㓞性降低B．熔点低于成分金属C．硬度小于纯金属成分D．抗氧化性减小3．工业上常用的一种海水提溴技术叫作

“吹出法”，利用“吹出法”从海水中提溴的工艺流程如图。下列有关说法正确的是A．海水中元素的种类很多，总储量很大，所有元素的富集程度都很高B．④中利用SO2具有还原性且易溶于水，先通入SO2有利于吸收溴C．上述工艺流程中，物质转化时发生了氧化还原反应的步骤共有2个D．理论上，制得2．24L(标准状况

)溴单质时，整个过程共需要消耗14．2gCl24．下列过程属于物理变化的是A．煤的气化B．石油的裂化C．煤的干馏D．石油的分馏5．工业上冶炼Ag的反应为2Ag2O一定条件下4Ag＋O2↑，该方法在金属冶炼中被称为A．电解法B．热还原法C．热分解法D．

置换法6．下列说法错误的是A．煤、石油、天然气都是不可再生能源B．煤的干馏和石油的分馏分别属于化学变化和物理变化C．石油催化重整可得到苯、甲苯等环状烃D．煤干馏得到的出炉煤气是纯净物7．我国承诺在2060年前实现碳中和

，体现了中国对解决气候问题的大国担当。下列措施中对促进碳中和最直接有效的是A．燃煤中加入生石灰B．用天然气代替煤炭C．用汽油代替柴油D．研究推广将CO2转化为淀粉8．2022年6月17日，中国第三艘航空母舰——“福建舰”正

式下水，它是目前世界上最大的常规动力航母，配置了先进的电磁弹射和阻拦装置。下列说法错误的是A．低磁合金钢常用于舰体材料，其强度、熔点均高于纯铁B．航母燃料是重油，重油属于混合物C．氮化镓常用于雷达系统，氮化镓的化学式为GaND．电磁弹射技术可使舰载机快速起

飞，电能属于二级能源9．[双选]一种利用含铁废料(主要含Fe2O3、Al2O3)制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。下列有关说法正确的是A．“碱洗”的目的是溶解废料中的Al2O3B．“还原”过程中，铁粉应过量C．加热沉铁时分别发生复分解反应和分解反应D．溶液X中的溶质

为FeSO4溶液10．海洋化学资源的综合利用对人类的发展意义重大。I．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗盐中常含有少量泥沙及Ca2＋、Mg2＋、SO2—4等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2—4以及泥沙等杂质，

某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如图：（1）为除去Ca2＋、Mg2＋、SO2—4，按照顺序加入试剂①～③，可以是下列组合中的_____(填字母)。A．①Na2CO3②BaCl2③NaOHB．①2BaCl②NaOH③Na2CO3C．①NaOH②Na2C

O3③BaCl2D．①BaCl2②Na2CO3③NaOH（2）步骤“除杂2”中涉及反应的离子方程式有：__________________。（3）粗盐提纯的整个操作过程中多处需要使用到玻璃棒，“过滤”过程中使用玻璃棒的作用是___________________。II．从海带中提取碘的工业生

产过程如图：（4）氧化剂将I—→I2。下列氧化剂中，最好选用_____(填字母)。A．酸性KMnO4B．新制氯水C．浓硫酸D．H2O2（5）实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2，其原理是_________________________。III．某工厂采用如下步骤从海水中提取镁：①把贝壳制

成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；③将沉淀物与盐酸反应，蒸发结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；⑤电解熔融氯化镁，得到金属镁。（6）在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是_____。A

．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应（7）该过程中属于氧化还原反应的化学方程式为___________________________。能力提升1．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、714℃，将MgO、M

gCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是A．海水NaOHMg(OH)2电解MgB．海水HClMgCl2溶液→MgCl2(熔融)电解MgC．海水石灰乳Mg(OH)2灼烧MgO电解MgD．海水石灰乳Mg(

OH)2HClMgCl2溶液→MgCl2(熔融)电解Mg2．如图为开发利用海水部分化学资源的过程，下列说法正确的是A．除去粗盐水中Ca2＋、Mg2＋和SO2—4，可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液和适量盐酸B．②中工业上电解时

用的是阴离子交换膜C．工业上用惰性电极电解MgCl2溶液来制取金属MgD．⑥中发生的主要反应的离子方程式为BrO—3＋5Br-＋6H＋=3Br2＋3H2O3．使用CCl4萃取碘，再向有机相中加入NaI溶液，进行如下实验。已知在水溶液中可发生反应I2＋I—⇄I—

3(无色)，下列说法正确的是A．I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中的溶解度B．若使用苯代替CCl4，实验现象相同C．向溶有I2的NaI溶液中加入足量烧碱，溶液中有I—3D．向浓NaI溶液中通入少量Cl2，溶液变为棕黄色4．一

种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是A．“氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同B．水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H＋和Cl—C．“洗脱”工序可完成R3NCl的再生D．保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质

被氧化5．下列有关说法正确的是①“抗疫战争”中生产熔喷布口罩的原料聚丙烯是有机高分子化合物，其单体为丙烯②明矾溶于水可水解生成Al(OH)3胶体，因此可用明矾对自来水进行杀菌消毒③分解、潮解、裂解、电解、电离都是化学变化④

离子化合物中只有离子键⑤石油分馏、煤的干馏、煤的气化、煤的液化都是物理变化⑥95%的乙醇溶液可以更有效的杀死新冠病毒⑦淀粉和油脂都是天然高分子化合物⑧葡萄与浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜A．1个B．2个C．3个D．4个6．下列有机物的工业制法错误的是A．乙烯

氧化法制乙醛B．无水醋酸钠与碱石灰共热制甲烷C．石油裂化制汽油D．煤干馏制苯酚7．“煤制油”的关键技术是煤的气化，目前煤的气化主要反应是：①()()()()22CsHOgCOgHg++高温，此外还存在间歇性的煤燃烧：②()()()22CgOgCOg+点燃，下列关于该过程的说法错误的是A．()1

molCs和()21molHOg的总能量高于()1molCOg和()21molHg的总能量B．反应②发生的目的是为反应①提供能量C．“煤制油”技术的使用符合蓝天工程的要求D．①中产生的氢气可用于油的制备8．下列氧化物

中，不能与铝粉发生铝热反应制取相应金属的是A．Na2OB．Fe3O4C．MnO2D．V2O59．实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置，并进行相关实验，可以得到汽油和煤油。(1)写出下列仪器的名称：①________；②________；③________。(2)将以上

仪器按从左到右的顺序，用字母a、b、c……进行连接：e→_____→_____→_____→_____→_____→_____→_____→_____。(3)仪器②中A是________(填“进水口”或“出水口”，下同

)，B是________。(4)蒸馏时，温度计水银球应在________(位置)。(5)在①中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是___________________(6)在实验结束后，为了探究石油中是否含有烯烃，某学生用③中的物质做了一个探究实验，其操作、现象及结论

是___________________10．六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)用氢气还原为金属钨再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)：已知相关物质性质如下表所示：WWO3WCl6颜色银白

色黄色蓝色熔点/℃34221473275沸点/℃56601750347完成下列填空：（1）冶炼W可以用WO3和H2在加热条件下实现，化学方程式是_______；该冶炼金属的方法称为_______法，除了W，还有_______(举三个例子)

金属也可以用此法冶炼。（2）写出冶炼钠涉及的化学方程式：_______。（3）检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是_______；（4）一段时间后，加热管式电炉，以一定速率．．．．通入H2，升温至1000℃

，并对装置末端逸出的H2进行后续处理。装置A的两个作用是：_______；C中冷却水从_______(选填“a”或“b”)口通入；反应过程中，B中的现象是_______。（5）WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以E替换D，在硬质玻璃管

末端缠上电热丝；③……；④加热至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃；操作③必不可少，否则可能会导致危险事故，该操作是__________________。（6）制备WCl6的化学方程式为_______________________。