（通用）高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)與利用 微型專題重點(diǎn)突破（七）課件 新人教必修2

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1、微型專題重點(diǎn)突破(七)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步熟悉自然資源的開發(fā)利用，認(rèn)識高分子化合物及其合成。2.學(xué)會(huì)分析解答化工生產(chǎn)工藝流程圖試題的方法。核心素養(yǎng)1.通過分析新情景下資源的開發(fā)利用，增強(qiáng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。2.結(jié)合化工生產(chǎn)工藝流程圖分析，發(fā)展模型認(rèn)知素養(yǎng)。微型專題考題精選內(nèi)容索引微型專題例例1“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來提供的：CO2 CO2。下面關(guān)于該過程的說法不正確的是A.煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環(huán)

2、境造成的粉塵污染B.第一個(gè)反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來看，得不償失C.煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高D.上述兩個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨 的兩種原料氣體一、煤、石油和天然氣的綜合利用答案解析解析解析雖然在煤的氣化過程中，會(huì)有一部分煤的潛在能量受到損失，但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高，且較清潔，故從總體來看煤氣化后使用是較合理的，B項(xiàng)錯(cuò)誤，A、C項(xiàng)正確。D項(xiàng)，因反應(yīng)CO2 CO2中的氧氣用空氣代替，故反應(yīng)后混合氣體成分為N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正確。(1)根據(jù)煤、石油、天然氣加工原理分

3、析產(chǎn)品及其用途，特別要注意煤的氣化、石油催化裂化的反應(yīng)和目的。(2)關(guān)于煤、石油和天然氣化工的信息題目，首先要閱讀信息，弄清原理，結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際(如環(huán)境因素、價(jià)格因素、效益因素)進(jìn)行比較分析，推出正確選項(xiàng)。特別提示特別提示請回答下列問題：(1)為了使煤充分燃燒，可采取的措施是_。變式變式1某市家用燃料的更新經(jīng)歷了如圖幾個(gè)過程：解析解析為了使煤充分燃燒，可以通入足量的空氣或增大固體表面積(即將煤粉碎)。答案解析通入足量的空氣，將煤粉碎(2)煤的氣化可產(chǎn)生管道煤氣，其主要反應(yīng)是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體，這兩種氣體是_。答案解析CO和H2(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8

4、)，丙烷完全燃燒的化學(xué)方程式是_。答案解析(4)天然氣作燃料比煤更清潔的原因是_(答一條即可)。解析解析天然氣燃燒生成二氧化碳和水，無粉塵污染。答案解析減少了粉塵污染(答案合理即可)二、加聚反應(yīng)和高聚物單體的判斷例例2合成ABS工程塑料的單體是CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物質(zhì)的量比為111均勻混合，生成加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_(任寫一種)。答案解析(或等其他合理答案)解析解析將CH2=CHCN、C6H5CH=CH2分子中的碳碳雙鍵均打開一個(gè)鍵，分別成為 和 ，而CH2=CHCH=CH2在斷開兩個(gè)舊的碳碳雙鍵的同時(shí)會(huì)生成一個(gè)新的碳碳雙鍵，成為CH2CH=

5、CHCH2，三者按一定順序連接，就可得到加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式。不飽和的分子間可以通過加聚反應(yīng)生成高分子化合物，如果是單烯烴的加聚反應(yīng)，則生成的高分子的主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中只含有兩個(gè)碳原子(不含側(cè)鏈碳原子)；如果是二烯烴的加聚反應(yīng)，則生成的高分子的主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中含有四個(gè)碳原子(不含側(cè)鏈碳原子)，且主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中還含有一個(gè)雙鍵。歸納總結(jié)歸納總結(jié)變式變式2丁苯橡膠有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式為 分別寫出形成丁苯橡膠的各單體的結(jié)構(gòu)簡式：_、_、_(可不填滿，也可補(bǔ)充)。答案解析CH2=CHCH=CH2解析解析由高聚物判斷其單體常用的方法有兩種。方法一(

6、二四分段法)：選定高聚物的結(jié)構(gòu)單元，從一側(cè)開始分段，如果在結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到C=C鍵，一般可將以C=C鍵為中心的4個(gè)C分為一段，其余的每2個(gè)C分為一段，從各段的連接處斷開，再將單鍵變成雙鍵，雙鍵變?yōu)閱捂I，即可得到單體。于是得到單體CH2=CHCH=CH2、方法二：從結(jié)構(gòu)單元的一端開始，利用彎箭頭將鍵轉(zhuǎn)移箭尾處斷開一鍵，箭頭處形成一鍵，即可得到單體。三、新情境下自然資源開發(fā)利用的綜合考查例例3美國計(jì)劃2018年再次登陸月球，并在月球上建立永久性基地，為人類登陸新的行星做好前期準(zhǔn)備。為了解決基地人員的供氧問題，科學(xué)家設(shè)想利用月球富氧巖石制取氧氣。其提氧原理是：用氫氣還原富氧巖石獲取水，再利用太陽

7、能電池電解水得到氫氣和氧氣。玄武巖(含鈦鐵礦)是月球的主要巖石之一，其質(zhì)地堅(jiān)硬，鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)。用上述提氧原理，理論上，從1 kg FeTiO3中可獲取約105.3 g O2。(1)寫出FeTiO3與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析解析根據(jù)從1 kg FeTiO3中可獲得約105.3 g O2，結(jié)合提氧原理可確定反應(yīng)方程式。答案解析(2)研究表明，月球上平均直徑為40 微米的小圓珠形成的堆積物(富含F(xiàn)e2TiO4)是最適合提氧的礦物。這種堆積物作為提氧原料的優(yōu)點(diǎn)是_。解析解析因?yàn)槭?0 微米的小圓珠，故無需進(jìn)行巖石破碎工作，而且可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大。無需進(jìn)行巖石破碎工

8、作、可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大(3)研究人員查閱文獻(xiàn)后，得知鈦鐵礦在高溫下還能被炭粉還原：2FeTiO3C 2Fe2TiO2CO2，CO2通過植物的光合作用可獲得O2。他們設(shè)計(jì)了兩套實(shí)驗(yàn)裝置來測定鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。研究人員用圖1裝置從鈦鐵礦中提取氧，實(shí)驗(yàn)中得出的可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于理論值，產(chǎn)生這種情況的原因可能是_；用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，稱得反應(yīng)前鈦鐵礦的質(zhì)量為m1 g，炭粉的質(zhì)量為m2 g，鈦鐵礦完全反應(yīng)后，測得生成CaCO3的質(zhì)量為m3 g，則鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_。答案解析H2未經(jīng)干燥、U形管中堿石灰吸收了空氣中的水分(4)在鈦鐵礦提氧過程中科學(xué)家們常選用H2而

9、不用其他還原劑，其主要原因是_。答案H2的氧化產(chǎn)物水無污染，電解水產(chǎn)生的H2能夠被循環(huán)利用自然資源開發(fā)利用的綜合考查往往具有一個(gè)較新的命題情境，但在新情境下一般還是考查金屬性質(zhì)、金屬冶煉原理、海水的開發(fā)利用等內(nèi)容，故立足常見物質(zhì)的基本性質(zhì)，學(xué)會(huì)對新情境及新信息進(jìn)行加工理解，便可應(yīng)對此類考題。思維啟迪思維啟迪變式變式3含絨量是決定羽絨服質(zhì)量優(yōu)劣最重要的指標(biāo)，按照我國實(shí)施的羽絨服新國標(biāo)，羽絨服的含絨量必須在50%以上，一些不法廠家填充“飛絲”或“人造羊毛”來假冒羽絨，嚴(yán)重?fù)p害消費(fèi)者的利益?！帮w絲”是由鴨毛、鵝毛甚至雞毛經(jīng)粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纖維。鴨絨、飛絲、人造羊毛都是高分子化合

10、物，下列說法正確的是A.通過灼燒的方法可鑒別羽絨服中填充的鴨絨或飛絲B.將人造羊毛和棉花進(jìn)行混紡可提高纖維的性能C.鴨絨、飛絲、人造羊毛都有固定的熔、沸點(diǎn)D.鴨絨、飛絲、人造羊毛燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體答案解析解析解析鴨絨和飛絲都屬于蛋白質(zhì)，在灼燒過程中都能釋放出燒焦羽毛的味道，故不能用灼燒的方法鑒別；人造羊毛屬于合成纖維，優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等，其缺點(diǎn)在于織物燥身、不透氣、不吸汗等，所以把它和棉花混紡，這樣制成的混紡織物兼有兩類纖維的優(yōu)點(diǎn)；高分子化合物都屬于混合物，混合物沒有固定的熔、沸點(diǎn)；鴨絨、飛絲、人造羊毛燃燒過程中會(huì)釋放出如CO、氮氧化物

11、等有毒氣體。四、化工生產(chǎn)工藝流程圖應(yīng)用分析例例4我國擁有很長的海岸線，具有豐富的海洋資源，以海水為原料的鹽化工是我國重要產(chǎn)業(yè)。鹽鹵是海水曬鹽后的富含鎂鹽的溶液，其中除含鎂鹽外，還含有其他鹽類(如圖甲所示)。鹽鹵在食品、化工等方面具有廣泛的用途。請解答下列與鹽鹵有關(guān)的題目：(1)根據(jù)圖甲所示，寫出鹽鹵中含量最多的兩種鹽的化學(xué)式：_、_。答案解析NaClMgCl2解析解析從甲圖中可以看出1 000 g鹽鹵中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分別為163.0 g、142.5 g、60.0 g、22.0 g。由此可見，含量最多的是NaCl、MgCl2。(2)圖乙是鹽鹵中某些物質(zhì)的溶解度曲線

12、，已知t1 時(shí)，MgSO4和KCl的溶解度分別為M、N，則它們?nèi)芙舛却笮〉年P(guān)系為_；將鹽鹵加熱到t2 以上，根據(jù)溶解度曲線，首先析出的晶體應(yīng)是_。解析解析t1 時(shí)，KCl和MgSO4的溶解度曲線相交；t2 以后，MgSO4的溶解度隨著溫度的升高而降低，故升高到一定溫度時(shí)首先析出的是MgSO4。答案解析MNMgSO4“操作”的目的是將氫氧化鎂沉淀分離出來，操作的名稱是_。氫氧化鎂與試劑B反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。操作的名稱是_。該方法的優(yōu)點(diǎn)為_。(3)化工廠利用鹵水生產(chǎn)金屬鎂的工藝流程如圖所示：解析解析分離固體與液體混合物應(yīng)用過濾方法，而使溶液中的溶質(zhì)以晶體的形式析出則需要蒸發(fā)、結(jié)晶。由于就地選用了

13、海邊的貝殼為原料來生產(chǎn)CaO，所以節(jié)約了資源，降低了生產(chǎn)成本。過濾Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸發(fā)、結(jié)晶就地取材，節(jié)約資源，降低成本答案解析解析(4)用電解法制備金屬鎂，兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了下面的兩種方法。甲：電解氯化鎂溶液乙：電解熔融的氯化鎂其中同學(xué)_(填“甲”或“乙”)能夠成功地制備金屬鎂，假設(shè)生產(chǎn)過程中鎂元素沒有損失，則100 g鹵水可制備鎂_ g。答案乙4.8化工生產(chǎn)工藝流程類試題解答方法化工生產(chǎn)工藝流程類試題解答方法(1)抓首尾，看中間：從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序試題，其關(guān)鍵點(diǎn)是認(rèn)真分析對比原材料與產(chǎn)品的組成，從中得出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所含雜質(zhì)的基本原理和

14、所用工藝。(2)用交叉，看分流：有些化工生產(chǎn)選用多組原料，解題關(guān)鍵在于找準(zhǔn)中間產(chǎn)品和相互交叉的流水生產(chǎn)線，在分析過程中，抓住中間產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)作用，逐一破解。思維模型思維模型(3)明目的，讀流程：化工工藝流程綜合題目一般是關(guān)于物質(zhì)制備，首先明確題目目的是制取什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)，并結(jié)合基本概念和反應(yīng)原理分析流程圖試題中的元素及化合物知識，從質(zhì)量守恒原理的角度分析未知物質(zhì)，尋找解題的突破口?！啊鼻笆峭读?反應(yīng)物)，“”后是生成物。(4)看控制，找分離：物質(zhì)制備工藝都涉及物質(zhì)的分離提純，注意制備過程中所需的原料和條件的控制以及物質(zhì)分離方法的選擇(如過濾、萃取分液、蒸餾等

15、)，盡可能寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理。若出現(xiàn)工藝評價(jià)內(nèi)容，從成本、環(huán)保、現(xiàn)實(shí)等多角度考慮分析即可。變式變式4(2017蘭州一中第二次模擬考試)以已經(jīng)提取出氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水為主要原料，采用如圖所示的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘。(1)寫出乙、丁溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式：乙_，丁_。答案解析FeI2FeCl3解析解析題述流程中的反應(yīng)過程如下所示：(2)第步操作中用稀硫酸浸洗的目的是_(填字母)。A.除去NO B.除去未反應(yīng)的IC.除去未反應(yīng)的Fe D.除去堿性物質(zhì)(3)第步操作中提純I2的步驟是_、_、_。答案萃取分液蒸餾(4)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)I2的方法是_。(5)甲物質(zhì)見光易變黑，其原因是_

16、(用化學(xué)方程式表示)。答案將其加入淀粉溶液中，溶液顯藍(lán)色考題精選1.(2018鄭州高三期末)2018年4月22日是第49個(gè)世界地球日。今年地球日活動(dòng)周主題為“珍惜自然資源呵護(hù)美麗國土”。下列有關(guān)說法或做法正確的是A.推廣使用煤、石油、天然氣，有利于緩解溫室效應(yīng)B.普通鋅錳干電池不含環(huán)境污染物，可以隨意丟棄C.在生產(chǎn)、流通和消費(fèi)等過程中實(shí)行“減量化、再利用、資源化”D.將高耗能、高污染的企業(yè)遷至偏僻的農(nóng)村地區(qū)，提高貧窮地區(qū)居民收入12345答案2.(2018太原高一期末)綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。下列工業(yè)生產(chǎn)不屬于綠色化學(xué)的是A.用苯作為溶劑B.提高能

17、源利用率C.生產(chǎn)可降解的塑料D.用可再生資源作為反應(yīng)物答案123453.(2018銅仁一中期中)下列對能源的看法不合理的是A.生物質(zhì)能是一種可再生能源，有廣泛的前景B.太陽能、氫能、核能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉碈.我國人口眾多、資源相對匱乏、環(huán)境承載能力較弱，因此要建設(shè)節(jié)約 型社會(huì)D.我國化石能源豐富且屬于可再生能源，想用多少就用多少答案解析1234512345解析解析生物質(zhì)能就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，是一種可再生能源，有廣泛的前景，A項(xiàng)正確；太陽能、氫能、核能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉矗珺項(xiàng)正確；我國人口眾多、資源相對匱乏、環(huán)境承載能力較弱，因此要建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，C項(xiàng)正確；我國化

18、石能源豐富，但化石能源屬于不可再生能源，需要合理開采利用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2018銅仁一中期中)化學(xué)與能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)生活等密切相關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.光催化水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C.開發(fā)利用可再生能源，可減少化石燃料的使用D.改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù)，可減少大氣污染物的排放答案解析1234512345解析解析電解水制氫需要消耗大量的電能，所以光催化水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保，故A項(xiàng)正確；聚乙烯塑料在自然界中很難降解，而聚乳酸塑料在自然界中能降解，所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可減少白色污染，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；開發(fā)利用可再生能源，可減少傳統(tǒng)燃料如化石燃料的使用，故C項(xiàng)正確；改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù)，能把有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體，可減少大氣污染物的排放，故D項(xiàng)正確。5.(2018太原高一期末)與石油資源相比，我國的煤炭資源相對比較豐富，加快“煤制油”的發(fā)展，對我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。下圖是煤間接液化的典型流程示意圖。12345答案請根據(jù)上圖信息回答下列問題。(1)煤氣化反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物總能量_生成物總能量(填“”“”或“”)。(2)如圖中由石油獲得相應(yīng)產(chǎn)品的方法是_。(3)丁烷是液化石油氣的成分之一，它的結(jié)構(gòu)有_種，其中一種的結(jié)構(gòu)簡式是_。12345答案分餾2(或CH3CH2CH2CH3)