串讲04 化学与可持续发展【考点串讲ppt】-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版2019）

举一反三 典例精讲 考点梳理 思维导图 化学与可持续发展 串讲04 考点串讲PPT 目 录 CONTENTS 1 自然资源的开发利用 2 化学品的合理使用 3 环境保护与绿色化学 复习目标 自然资源的开发利用 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用 化学品的合理使用 化肥、农药的合理使用 合理用药 安全使用食品添加剂 环境保护与绿色化学 化学与环境保护 绿色化学 无机化工流程 流程构成 原料预处理 提纯方法 1 2 4 3 思维导图 自然资源的开发利用 考点01 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 （1）金属在自然界中的存在形态大多数以化合态存在，极少数以游离态存在。（2）金属冶炼的原理金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－＝M。 6 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 （3）金属的冶炼方法 金属冶炼的原理 利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－＝M。 金属活泼性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强 弱 金属离子得电子能力 弱 强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或针对措施 直流电强制提供电子 H2、CO、C、Al等还原剂加热(高温) 加热 物理富集或化学方法 其他方法：湿法炼铜：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 火法炼铜：Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 7 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 （4）常见金属的冶炼(用化学方程式表示) 8 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 （4）铝热反应 实验原理 Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 实验操作 实验现象 (1)镁条剧烈燃烧；(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；(3)反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热 反应的化学方程式为 2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 注意：(1)铝热反应的引燃剂为镁条，助燃剂为氯酸钾。(2)铝热剂为混合物，是由铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末组成的。(3)镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃；氧化铁粉末与铝粉要选择干燥的；铝粉要用没有被氧化的，否则反应难以进行。(4)蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 9 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 （4）工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 10 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 一、金属矿物的开发利用 易错提醒 常见几种金属的冶炼误区(1)用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质。(1)工业上冶炼Al时用Al2O3而不用AlCl3，因为AlCl3为共价化合物，熔化后不导电。但冶炼Al时需加入冰晶石(Na3AlF6)，以降低熔化温度。(3)工业上冶炼Mg时用MgCl2而不用MgO，因为MgO的熔点很高，耗能大。(4)Au、Pt一般用物理法提取。 11 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 二、海水资源的开发利用 （1）海水淡化三种方法的原理 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 电渗析法 在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的 离子交换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水 12 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 二、海水资源的开发利用 （2）海水化学资源的开发利用①从海水中提取溴ⅰ 基本操作 富集 海水晒盐和海水淡化过程中，使Br－的浓度增大 氧化 处理后的海水先酸化，再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－ 浓缩 利用溴的挥发性，通热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收：Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr；再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－(溴的富集) 蒸馏 用水蒸气将溴蒸出并冷凝得液溴 ⅱ 工艺流程 13 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 二、海水资源的开发利用 ⅰ 工艺流程 ⅱ 反应原理MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2OMgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O↑MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ ②从海水中提取镁 14 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 二、海水资源的开发利用 ③海带中碘的提取 主要流程： 有关反应的离子方程式： Cl2＋ 2I－=== 2Cl- + I2 或 H2O2＋ 2I－＋ 2H＋=== 2H2O + I2 15 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 二、海水资源的开发利用 ④食盐在工业生产中的应用 主要流程： 反应的化学方程式 氯碱工业 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 制钠和氯气 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 制盐酸 H2＋Cl22HCl 制漂白液 Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 制漂白粉 2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 制纯碱 NaCl＋CO2＋H2O＋NH3＝NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3ΔNa2CO3＋CO2↑＋H2O 16 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 三、煤、石油和天然气的综合利用 （1）煤①组成 物质组成 有机物和少量无机物组成的复杂混合物 元素组成 主要含有C，含少量H、O、N、S ②综合利用 干馏 概念 把煤隔绝空气加强热使之分解的过程(工业上也叫煤的焦化) 主产品 焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气(H2、CH4、CO) 气化 概念 把煤转化为CO和H2的过程 主反应 C+H2O(g)高温CO+H2 液化 直接液化 煤+H2―→液体燃料 间接液化 煤——→CO和H2———→甲醇 17 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 三、煤、石油和天然气的综合利用 （2）石油①成分由多种烃组成的混合物②综合利用 分馏 原理 根据石油中各种烃的沸点不同进行分离 目的 获得汽油、煤油、柴油等碳原子少的轻质油 裂化 原理 将含原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃 目的 提高轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量 裂解 原理 是深度裂化，即在更高温度下将轻质油转化为碳原子更少的气态烃 目的 获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 重整 原理 在加热和催化剂存在下，通过结构的重新调整，使链烃转化为环烃 目的 获得苯、甲苯、二甲苯等轻芳烃 18 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 三、煤、石油和天然气的综合利用 （3）天然气 成分 主要成分为甲烷 应用 日常生活 用途燃料 化工生产 合成氨、生产甲醇 19 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 三、煤、石油和天然气的综合利用 归纳总结 1．化学“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 2．化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 20 考点01 自然资源的开发利用 考点梳理 三、煤、石油和天然气的综合利用 归纳总结 3．化学“六气”的主要成分 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要成分 CO、CO2 H2、CO CH4 C3H8、C4H10 H2、CH4、C2H4、CO C2H4、C3H6、C4H8、CH4 21 化学品的合理使用 考点02 考点02 化学品的合理使用 考点梳理 化学品的分类 大宗化学品 乙烯、硫酸、纯碱、化肥等 精细化学品 医药、农药、日用化学品、食品添加剂 化肥、农药的合理使用 合理施用化肥 目的 保障农作物增产，减少农作物损失 考虑因素 土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身的性质 过量施用危害 水体污染：化肥易溶于水，过量施用一是造成浪费，二是流入河流和湖泊，造成水体富营养化、产生水华。危害土壤：影响土壤的的酸碱性和土壤结构 合理施用农药 目的 农作物病虫害的综合防治 种类 天然植物农药 除虫菊、烟草等植物 无机农药 波尔多液、石灰硫黄合剂 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯 不合理施用危害 可能破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫会产生抗药性造成土壤和作物的农药残留超标造成大气、地表水和地下水的污染 23 考点02 化学品的合理使用 考点梳理 合理用药 分类(来源) 天然药物，合成药物 作用 抗酸药(胃舒平、胃得乐)、解热镇痛药(阿司匹林)、合成抗菌药和抗生素 使用严格程度 处方药、非处方药(OTC) 作用机理 改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药 药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关 用药遵循原则及考虑因素 原则 安全、有效、经济、适当 考虑因素 药物 剂量、剂型、给药途径及时间 机体 患者年龄、性别、症状、心理和遗传 24 考点02 化学品的合理使用 考点梳理 安全使用食品添加剂 功能 类别 品种 改善食品感官 着色剂 食用天然色素：辣椒红、姜黄、胡萝卜素食用合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄 漂白剂 亚硫酸氢钠、硫黄 甜味剂 天然甜味剂：蔗糖、葡萄糖合成甜味剂：糖精 酸味剂 醋酸、柠檬酸、乳酸 鲜味剂 谷氨酸钠(味精) 改变食品状态 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 凝固剂 氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等 提高食品营养 营养强化剂 维生素、赖氨酸、食盐加碘、酱油加铁等 防止食物腐败变质 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、硝酸盐 抗氧化剂 抗坏血酸(维生素C)、亚硝酸盐、二氧化硫 25 环境保护与绿色 化学 考点03 考点03 环境保护与绿色化学 考点梳理 一、环境保护 （1）环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。（2）环境保护 环境监测 对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据 治理“三废” “三废”主要指废气、废水和废渣 27 考点梳理 一、环境保护 （3）环境治理 环境问题 污染物 治理办法 酸雨 SO2(主要)和NO2 开发清洁能源；倡导清洁生产 光化学烟雾 汽车尾气(碳氢化合物、氮氧化合物) 控制运行的汽车数量，保持道路通畅；使用清洁能源等 臭氧层空洞 氟氯烃及NOx 减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放；积极研制新型的制冷系统 水体富营养化 生活污水、工业废水等排放大量含氮、磷的物质 控制污水排放量；实施污水处理达标后排放；使用无磷洗涤用品 废旧电池污染 废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子 回收利用；积极研制新型电池 温室效应 CO2，另外甲烷等气体也能加剧温室效应 使用清洁能源；提高能源利用率；进行清洁生产；植树造林；绿化环境 白色污染 废弃的塑料制品 回收利用；使用可降解的塑料制品 考点03 环境保护与绿色化学 28 考点梳理 一、环境保护 （4）大气污染物来源及及次生污染物的形成 考点03 环境保护与绿色化学 29 考点梳理 一、环境保护 （5）污水处理 常用的处理方法 物理法法、化学法、生物法 溶解水中的污染物常用化学法 中和法、氧化还原法、沉淀法 污水处理流程（根据水质状况和处理后水的去向确定污水处理程度） 一级处理 物理方法——用格栅间、沉淀池除污水中的的不溶物 二级处理 生物方法及某些化学方法——除污水中的可降解有机物 三级处理 化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法，对污水深度处理和净化 考点03 环境保护与绿色化学 30 考点梳理 一、环境保护 归纳总结 方法 含义 试剂 反应原理 混凝法 向污水中加入混凝剂，使难以自然沉降的细小悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀，与水分离，从而除去水中的悬浮物 聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、有机高分子混凝剂 Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋ 中和法 对于酸性废水和碱性废水，可采用中和法进行处理 酸性废水：加Ca(OH)2碱性废水：加H2SO4或通CO2 OH－＋H＋＝H2O 沉淀法 利用某些物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去 向含Hg2＋的废水中加Na2S Hg2＋＋S2－＝HgS↓ 还原法 利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无毒物质、难溶物或易除去的物质 向酸性含铬废水中加FeSO4 Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 考点03 环境保护与绿色化学 31 考点梳理 二、绿色化学 （1）绿色化学的核心利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即防治优于治理。（2）原子经济 最理想的“原子经济” 就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物 原子利用率 即期望产物的总质量与生成物的总质量之比 （3）绿色化学对化学反应的要求 考点03 环境保护与绿色化学 32 实验方案 实验课题 实验报告 实验总结 谢谢您的观看 THANKS $$