自然资源的开发利用课件2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第一节

自然资源的开发利用第八章

化学与可持续发展化学人教版必修第二册目录学习目标03010204必备知识解读题型解析考向分析05学业质量测评学习目标011．掌握不同金属冶炼的一般方法和原理。2．了解海水的主要组成元素。了解海水淡化的方法及其意义。3．了解海水资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4．了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理。5．了解煤、石油和天然气等化石能源的利用。必备知识解读02金属矿物的开发利用1．金属在自然界中的存在形态单质化合物2．金属的冶炼将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程。(1)热分解法。适用于_________的金属的冶炼。写出下列反应的化学方程式。①加热分解HgO:________________________。②加热分解Ag2O:________________________。不活泼(2)电解法。适用于__________的金属的冶炼。写出下列反应的化学方程式。①冶炼金属钠：______________________________。②冶炼金属镁：______________________________。③冶炼金属铝：_____________________________。非常活泼铝的生产原理示意图如下：氧化铝冰晶石(3)高温还原法。适用于大部分中等活泼的金属，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、一些活泼金属等。请完成下列冶炼金属的化学方程式。①焦炭还原氧化铜：_____________________________。②一氧化碳还原氧化铁：______________________________。③氢气还原氧化铜：__________________________。④铝热反应冶炼铁：_____________________________。3．有效利用金属资源的途径(1)提高金属矿物的__________。(2)防止金属的_________。(3)加强废旧金属的________________。(4)使用____________代替金属材料。利用率腐蚀回收和再利用其他材料海水资源的开发利用1．海水资源(1)海洋约占地球表面积的71%，海水约占地球总水量的97%。(2)海水中的化学元素。多样性常量元素(99%)：除O、H外，含有________________、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素；微量元素(1%)：共计80多种分散性虽然海水中元素种类很多，总储量________，但许多元素的富集程度________Cl、Na、Mg很大很低2．海水资源的开发利用(1)主要包括海水淡化和直接利用海水进行____________等。海水淡化的方法主要有_______法、_________法和___________法等。(2)海水制盐。①氯化钠除供食用外，还可用于生产________、________、钠、氯气、________等。②从制盐基础上，还可从海水中制取______、______、______及其他化工产品。(3)从海水中还可提取______和重水，获得_________、_________等新型能源。循环冷却蒸馏电渗析离子交换烧碱纯碱氢气镁钾溴铀潮汐能波浪能3．海水提溴——“吹出法”提溴过程过程具体操作化学原理氧化用________氧化海水中的溴离子________________________吹出用_______将生成的溴吹出—吸收用___________作还原剂使溴转化为氢溴酸_________________________________________蒸馏再用_______将氢溴酸氧化为溴后_______分离________________________氯气Cl2＋2Br－═══2Cl－＋Br2空气二氧化硫SO2＋Br2＋2H2O═══4H＋

氯气蒸馏Cl2＋2Br－═══2Cl－＋Br2化石能源的综合利用1．煤的综合利用有机物无机物H、O、N、S空气分解焦炉气煤焦油可燃性一氧化碳甲醇2．天然气的综合利用甲烷燃料合成氨生产甲醇3．石油的综合利用(1)石油是由多种______________组成的混合物。(2)石油的加工方法。碳氢化合物沸点链状(3)重油裂化、裂解的过程。C4H10C4H8C2H6C2H44．化石能源的用途(1)多数作为燃料。(2)作为塑料、合成纤维、合成橡胶等的工业合成原料，制成纺织品、日用化学品、药物、农药及汽车用化学品等。题型解析03题型1

金属冶炼的原理和方法例15

下列说法正确的是(

)A

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A

,故工业上用焦炭还原石英砂可制得含少量杂质的粗硅√B工业上用金属钠置换出熔融氯化钛中的钛，而在水溶液中

会与水反应生成和

，不能置换出钛

C铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如、等，但不能用来冶炼比

活泼的金属，如、

等

D是共价化合物，熔融状态不能电离出

【变式题】

【解析】图示析题·思路具象化√题型2

海水资源的综合利用例16

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。请回答下列问题：（1）历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高的海水淡化方法是________。蒸馏法【解析】历史最久，技术和工艺也比较成熟的海水淡化方法是蒸馏法，但蒸馏法耗能大、成本较高。

BDA.①②③④

B.②③④①

C.④③②①

D.③②④①

能

（4）[教材改编题·来源于教材P106第5题]

从海带中提取碘的工艺流程如图所示：

坩埚

加热（或搅拌,答案合理即可）

【解析】图示析题·思路具象化【变式题】2.工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如图所示:下列说法正确的是(

)C

【解析】图示析题·思路具象化题型3

煤、石油和天然气的综合利用

（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是______。空气【解析】从流程图可看出，为合成氨提供氮气的物质是空气。

（5）该流程中参与循环的物质是____________（填化学式）。

【变式题】3.［教材改编题·来源于教材P124第4题］如图所示是实验室煤的干馏的装置图，回答下列问题：

酒精喷灯

盛装冷水，对蒸气进行冷却粗氨水煤焦油氨酚酞溶液（答案合理即可）分馏

淡蓝色

考向分析04考向1

金属的冶炼及金属资源的回收利用角度1

金属的冶炼例18

(2024高考组合，双选)下列有关金属的冶炼方法错误的是_____（填标号）。BC

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A天然“胆水”冶炼铜为湿法炼铜，利用了铁和硫酸铜溶液的置换反应：

√B电解溶液得不到金属，应采用电解熔融

的方法制备金属

C用炉甘石火法炼锌时和C发生反应生成

和

D大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生氧化还原反应完成的,常用的还原剂有焦炭、、

等√角度2

金属资源的回收利用

.

..

.下列叙述错误的是(

)D

【解析】图示析题·思路具象化废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，合理处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够减少环境污染，保护环境，A项正确。【类题链接】

水浴加热

将洗涤后的滤液合并入“过滤Ⅱ”的滤液中

考向2

海水资源的开发利用例20

(江苏卷)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(

)B

【类题链接】5.(新课标全国卷改编)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(

)C

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A苦卤中含有，通入可将氧化成

√B粗盐中含有、等杂质离子，加入、

溶液等将、

等杂质离子除去，该过程涉及化学变化√C工业上沉淀海水中的用石灰乳，而不用，因为

的价格较高

D易挥发，用空气和水蒸气吹出后，用吸收，生成和

，富集后再用处理生成

√考向3

煤、石油和天然气的综合利用例21

(高考组合)下列资源利用中，有关叙述或转化关系正确的是(

)B

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A煤的干馏的主要产品为焦炭、煤焦油、出炉煤气，煤油主要是石油分馏和裂化的产品

B石油裂解可得到乙烯等不饱和烃，能使溴的

溶液褪色√C石油分馏提取汽油、柴油等轻质油，利用的是不同烃的沸点不同

D煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应为

,该过程为化学变化

【类题链接】

AA.稠油易溶于水

B.稠油主要由碳、氢元素组成C.稠油属于混合物

D.稠油可以裂化【解析】稠油为原油，难溶于水,A项错误;稠油是由多种烃类物质组成的混合物,主要由碳、氢元素组成，B、C项正确;稠油可裂化为含碳原子较少、沸点较低的烃,D项正确。

D

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析A根据原子守恒，将重质油裂解为轻质油作为燃料并不能减少

的排放量，达不到碳中和的目的（×）B可燃冰是甲烷的水合物，甲烷燃烧会增加

的排放量，不符合碳中和的要求×C通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，但不能减少

的排放量，达不到碳中和的目的×D研发催化剂将还原为甲醇，可以减少

的排放量，能达到碳中和的目的（√）学业质量测评05A

基础练丨知识测评建议时间:20分钟题组1

金属矿物的开发利用1.(2025河北石家庄一中期末)下列有关金属冶炼的说法错误的是(

)DA.金属冶炼的先后顺序，主要取决于金属的活动性强弱B.炼铁时，加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅C.金属冶炼的过程就是被冶炼的金属得电子被还原的过程D.氯化钠是一种来自海洋的重要化工原料，可以制备钠单质、烧碱、纯碱，以上过程均为氧化还原反应【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A金属活动性越强，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，冶炼难度越大，因此金属冶炼的先后顺序主要由金属活动性强弱决定√B炼铁时，石灰石高温下分解生成和，可与铁矿石中的

反应生成炉渣

，从而将二氧化硅除去√C金属冶炼就是金属化合物（金属元素显正价）还原为金属单质（金属元素呈0价）的过程，即金属元素得电子被还原为单质的过程√D电解熔融

可制备钠单质，电解食盐水可得到烧碱、氢气、氯气，上述反应过程中，均有元素化合价发生变化，发生了氧化还原反应；由氯化钠制备纯碱一般采用侯氏制碱法，反应原理为

、

，没有元素化合价发生变化，未发生氧化还原反应

续表2.[传统文化]

(山东泰安新泰一中检测)下列文献中描述的变化过程与金属冶炼的化学方法无关的是(

)D

【解析】导图分析·思维结构化题组2

海水资源的开发利用3.(2025安徽江淮协作区期末改编)为达到实验目的，下列所选装置不合理的是(

)C

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A海带的灼烧在坩埚中进行√B装置②是利用太阳能实现海水的淡化√C蒸发皿是用来蒸发液体的，浸泡海带灰应在烧杯中进行

D过滤含的悬浊液可分离得到

固体√4.(2025天津部分区期末)下列关于海水资源综合利用的说法正确的是(

)C

【解析】导图分析·思维结构化5.［教材溯源题·来源于教材P101“思考与讨论”］

(2025山东济南一中期中)工业上海水提溴常用“吹出法”，其部分流程如图所示：下列说法错误的是(

)C

题组3

煤、石油和天然气的综合利用6.我国努力争取在2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列做法不合理的是(

)D

7.(2025浙江杭州期末)下列说法错误的是(

)DA.通过煤的干馏和石油催化重整可获取芳香烃B.通过石油催化裂化可以提高汽油的产量和质量C.石油加工中减压蒸馏可避免温度过高造成的物质分解D.分馏、蒸馏、干馏都是物理变化【解析】A项：通过煤的干馏得到的出炉煤气和煤焦油中都含有苯、甲苯等芳香烃，石油的催化重整是指石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化成环状烃（如苯或甲苯等）的过程（√）。B项：石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料（特别是汽油）的产量和质量（√）。C项：石油分馏采用减压蒸馏主要是为了在较低的温度下分离出高沸点的重油成分，避免高温下烃的分解和炭化，保护设备不受损坏（√）。D项：分馏、蒸馏是根据液态混合物各组分沸点的不同进行分离的方法，故为物理变化，而干馏是指对煤等含碳物质在隔绝空气条件下加强热使之分解的过程，是化学变化（×）。8.迄今为止，化石燃料仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。（1）化石燃料包括煤、石油和________。化石燃料燃烧时容易引起的环境问题是__________、______等，解决这些问题是现今面临的重要挑战。天然气温室效应酸雨【解析】化石燃料包括煤、石油和天然气。化石燃料燃烧时容易引起的环境问题是温室效应、酸雨等。（2）请将对化石燃料进行综合利用的方法的名称填入表中的横线处。序号原料产品方法①煤出炉煤气、煤焦油和焦炭______②石油汽油______③重油煤油______干馏分馏裂化【解析】①通过煤的干馏可以得到出炉煤气、煤焦油和焦炭；②通过石油的分馏可以得到汽油；③通过重油的裂化可以得到煤油。

1∶2

B

综合练丨选考通关建议时间:15分钟9.［教材溯源题·来源于教材P104图8-6石油加工及产品用途示意图］

化石燃料的综合利用有利于环境保护，提高经济效益，如图是石油分馏塔的示意图。下列有关叙述正确的是(

)C

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A石油分馏所得的馏分仍是混合物，没有固定的熔、沸点

B通过石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要的基本化工原料

C对重油进行减压蒸馏可以获得沥青、润滑油等化工产品√D在分馏塔中，位置越高，温度越低。加热石油时，沸点较低的烃（碳原子数较少）先汽化，更容易在温度较低的环境中冷凝，因此会在分馏塔的上部被收集。沸点较高的烃（碳原子数较多）后汽化，一旦环境温度低于其沸点即可冷凝，因此会在分馏塔的下部被收集，故沸点：

10.如图所示为工业上获取金属单质的方法，下列有关说法正确的是(

)D

【解析】列表分析·逐项释疑惑选项分析正误A是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能用代替

来电解制备金属铝

B高炉炼铁过程中，焦炭的作用是提供还原剂一氧化碳和反应所需温度，一氧化碳将赤铁矿还原为铁单质，反应原理为

、、

C由

获取粗铜时，若通入过量氧气，则过量的氧气在高温下会将反应生成的铜氧化为氧化铜，从而降低铜的产量

D可被氧化成，用

的浓硫酸吸收得到发烟硫酸，再稀释成所需浓度的溶液；在高温下被等还原可生成

√11.(北京师范大学附属中学期末)海洋资源的利用具有广阔前景。回答下列问题：（1）从海水中提取镁的简单流程如图1所示。图1①操作A的名称是______。过滤【解析】操作A为固液分离操作，为过滤。

（2）从海水中提取溴的常用方法为“吹出法”，主要流程如图2所示：图2①吸收塔中发生反应