②寒假预习-第10讲 化学与可持续发展-2025年高一化学寒假衔接讲练 (人教版)

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第1课时 自然资源的开发利用
一、金属矿物的开发利用
1．金属元素在自然界中的存在形态
2．金属冶炼的一般原理
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，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用 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。
3．金属的冶炼方法
(1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下：
(2)金属的冶炼方法
4.金属矿物资源的开发和利用措施
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。
(5)加强废旧金属的回收和再利用。
二、海水资源的开发利用
1．海水水资源的开发利用
(1)利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有 、 、 和 等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
(3)海水的蒸馏
①主要仪器：A ，B ，C 。
②冷却水的流向：a口进，b口出。
③B中加入碎瓷片的目的是 。
2．海水中化学资源的开发利用
(1)海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F元素，其总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。
(2)海水制盐
从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。
①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。
化学反应方程式： 。
②制钠和氯气：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
③制盐酸：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl。
④制漂白剂(84消毒液)：2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。
⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(3)海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
②氧化、吸收环节主要离子方程式：
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Br－。
3．从海水中获取能量
(1)从海水提取铀和重水，用于核能开发。
(2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。
三、煤和天然气的综合利用
1．煤的组成
煤是由 和少量 组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2．煤的综合利用
(1)煤的干馏
①定义：将煤 使之分解的过程，也叫煤的焦化。
②主要产品：出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)，煤焦油，焦炭。
(2)煤的气化
①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
②主要反应：C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO＋H2。
(3)
3．天然气的综合利用
四、石油的综合利用 化石能源与合成高分子材料
1．石油的组成
由多种 组成的混合物。
2．石油的综合利用
(1)石油的分馏：利用石油中各组分 的不同进行分离的过程，分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。
(2)石油的裂化
①目的：提高汽油的产量和质量。
②原理(以C16H34为例)：
C16H34eq \(――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))C8H18＋C8H16。
(3)石油的裂解
①目的：生成乙烯等气态化工原料。
②原理：C8H18eq \(――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))C4H10＋C4H8。
C4H10eq \(―――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))C2H6＋C2H4。
C4H10eq \(―――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))CH4＋C3H6。
(4)石油的催化重整
①目的：使链状烃转化为环状烃。
②产品：苯或甲苯等化工原料。
3．化石能源与合成高分子材料
(1)三大合成高分子材料包括： 、 、 。
(2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如：
①乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2
②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3eq \(――→,\s\up7(催化剂))
第2课时 化学品的合理使用
一、化肥、农药的合理施用
1．合理施用化肥
(1)施用化肥的目的：保障农作物 ，减少农作物 。
(2)施用化肥时需考虑的因素：土壤 ，作物 ，化肥 。
(3)过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水，过量施用会造成浪费。
②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成 ，产生 等污染现象。
③不合理施用化肥会影响土壤的 和土壤 。
2．合理施用农药
(1)施用农药的目的：减少农作物损失。
(2)农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。
(3)农药的发展方向： 、 和 。
(4)不合理施用农药的危害
①农药可能会破坏害虫与天敌之间有生态平衡；可能会引起一些昆虫的大量死亡。
②农药会造成土壤和作物的农药残留超标。
③农药会造成大气、地表水和地下水的污染。
(5)长期使用滴滴涕(DDT)的危害
①害虫在体内将DDT转化为DDE，产生抗药性。原理：
eq \(――→,\s\up7(－HCl),\s\d5(酶))(毒性较低)
DDT DDE
②通过生物链在生物体内富集。
二、合理用药
1．药物的分类
(1)药物按来源分为 药物与 药物。
(2)药物按使用严格程度分为 药和 药。
2．药物的作用机理
(1)有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。
(2)更多药物是通过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。
3．阿司匹林
(1)阿司匹林的化学名称为 ，具有 作用。
(2)以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为
(3)不良反应
长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
4．合理用药遵循原则及因素
(1)原则：安全、有效、经济、适当等
(2)
5．滥用药物危害
(1)滥用安眠药、抗生素、兴奋剂对个人机体产生严重的影响。
(2)吸毒对个人和社会带来极大危害。
三、安全使用食品添加剂
1．食品添加剂的概念
食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。
2．食品添加剂的分类
按照来源不同，可分为 的食品添加剂和 的食品添加剂两大类。
3．几种常用食品添加剂
4.食品添加剂使用的基本要求
(1)不应对人体产生任何健康危害。
(2)不应掩盖食品腐败变质。
(3)不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷，或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。
(4)不应降低食品本身的营养价值。
(5)在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。
第3课时 环境保护与绿色化学
一、化学与环境保护
1．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 而造成的 破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务
①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。
②治理工业“三废”( 、 、 )。
③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
2．大气污染物来源及次生污染物的形成
3．污水的处理
(1)常用的污水处理方法： 、 和 等。
(2)污水处理的常用化学方法： 、 、 等。
(3)污水处理的流程
①一级处理：通常采用物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准，一级处理作为预处理。
②二级处理：采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行深度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。
4．固体废弃物的处理
(1)处理原则： 、 和 。
(2)目的： 和 。
二、绿色化学
1．定义：绿色化学也称环境友好化学。
2．核心思想：改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从 或 环境污染。
3．原子经济性反应：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率达到100%。
原子利用率＝eq \f(期望产物的总质量,生成物的总质量)×100%
4．绿色化学对化学反应的要求
核心考点一：金属冶炼的原理及方法
【例1】下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是( )
A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质
B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe
C．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
核心考点二：煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展
【例2】煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是( )
A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃
B．煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤
C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用
D．向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量
核心考点三：食品添加剂与人体健康
【例3】食品卫生与人们的身体健康密切相关，下列做法符合《食品卫生法》的是( )
A．使用工业用盐腌制咸菜
B．在牛奶中添加尿素
C．使用二氧化硫熏制银耳
D．使用纯碱发酵面食
核心考点四：化肥的施用及对环境的影响
【例4】下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是( )
A．雨天追肥有利于农作物的吸收
B．大量施用化肥对环境没有污染
C．绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮
D．过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象
核心考点五：化学与环境保护
【例5】下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
核心考点六：绿色化学
【例6】绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学理念的是( )
A．尽可能使用无毒无害的原材料
B．尽可能减少生产过程中的能量消耗
C．治理产生的污染优于防治污染的产生
D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线
【基础练】
1.（福建省永安市三中2023-2024学年高一月考）化学与环境保护、社会可持续发展密切相关，下列做法合理的是
A．大量进口国外电子垃圾，回收其中的金属
B．将地沟油回收加工为生物柴油，提高资源的利用率
C．大量生产塑料袋，方便人们的日常生活
D．洗衣粉中添加三聚磷酸钠，增强去污的效果
2.（湖北省十堰市2023-2024学年高一期末调研）下列有关化学品的合理使用的说法正确的是
A．处方药需要凭医生处方购买，其包装上有OTC标识
B．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于腊肉、香肠的生产
C．超量使用食品添加剂能有效增强食品的营养，不影响身体健康
D．一次忘记服药，下次可以增加一倍剂量服用
3.（宁夏银川一中2023-2024学年高一期末）下列叙述正确的是
A．食盐中添加的碘酸钾有防腐的作用，属于防腐剂
B．预防新冠病毒的消毒酒精是质量分数为75%的酒精溶液
C．像DDT这样杀虫效率高、易生产、价格低的农药应大量生产和使用
D．化石能源的大量使用会导致全球进一步变暖、雾霾天气增多
4.（贵州省贵阳市2023-2024学年高一期末）煤、石油、天然气是人类使用的主要能源和重要的化工原料。下列说法错误的是
A．煤的液化、气化属于物理变化
B．天然气可用于合成氨和生产甲醇
C．通过石油的裂化和裂解可得到乙烯、甲烷等化工原料
D．生物质能源是一种可替代化石能源的可持续再生环保能源
5.（湖南省怀化市2023-2024学年高一下学期期末）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列说法正确的是
A．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
B．阿司匹林具有解热镇痛作用
C．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
6.（四川省达州市达川区2023-2024学年高一期中）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．天然气、石油为可再生能源
B．发展低碳经济、循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统
C．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能
7.（云南省红河州一中2023-2024学年高一期末）化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是
A．可向葡萄酒中加入适量来杀菌且防止营养物质被氧化
B．印有“”标识的药物，消费者可自行购买和使用
C．“天问一号”火星探测器装有太阳能电池板，其主要材料是高纯硅
D．“绿色化学”的核心就是“先污染后治理”的化学思想
8.（河南省名校联盟2023-2024学年高一联考）化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是
A．煤通过干馏、分馏等实现了煤的综合利用
B．燃料电池型呼气酒精检测仪的原理是乙醇被氧化为乙酸的过程中化学能转化为电能
C．“天宫课堂”实验：乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程放出热量
D．在食品中添加适量的防腐剂可以减缓食物被氧化的速率
9.（江西省吉安市2023-2024学年高一质检）海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：
下列有关说法错误的是
A．步骤①会用到酒精灯、坩埚、泥三角
B．步骤③的操作名称是过滤
C．步骤④中反应的离子方程式为
D．海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤⑥中实现与碘分离
10.（广东省大湾区2023-2024学年高一联考）煤、石油和天然气是人类当前使用的主要能源。下列说法不正确的是
A．煤的干馏、气化、液化均为化学变化B．天然气可用于合成氨和生产甲醇等
C．石油经分馏获得的煤油属于纯净物D．石油裂化获得的汽油可使溴水褪色
【提升练】
11.（黑龙江省哈尔滨六校2023-2024学年高一联考）垃圾是放错位置的资源，下列有关垃圾的说法正确的是
A．废玻璃的主要成分为硅酸盐，没有回收价值
B．废旧金属可回收利用，重新用于冶炼金属
C．过期牛奶加热杀菌后仍可以继续食用
D．废聚氯乙烯塑料不易降解，应焚烧处理
12.（广东省中山市2023-2024学年高一期末）环保和可持续发展是当今社会重要的研究主题。下列有关说法不正确的是
A．往燃煤中加入生石灰，可减少温室气体产生
B．推广风力发电、光伏发电有助于实现“碳中和”
C．通过煤气化、液化等化学变化可以获得清洁的燃料
D．合理使用化肥和农药，可以减少环境污染
13.（浙江省山海协作体2023-2024学年高一期中联考）下列关于化学与生产生活的说法不正确的是
A．化工生产中提高能源利用率，使用无毒、无害原料等做法符合绿色化学思想
B．为了保障农作物产量，可以大量施用化肥和DDT等农药
C．为提高食品的质量和稳定性，允许向食品中添加规定使用量之内的防腐剂
D．没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂属于滥用药物，危害巨大
14.（山西省朔州市怀仁一中2023-2024学年高一月考）环境问题越来越引起人类的重视，下列有关环境问题的描述不正确的是
A．水体的富营养化主要是向水体中排放大量含N、P的物质造成的
B．低碳生活是指少用煤炭的生活
C．氟氯代烷的大量排放造成了臭氧层空洞
D．造成光化学烟雾的是包括NO、NO2等多种气体
15.（河北省石家庄二中2023-2024学年高一期末）下列叙述中错误的是
A．药店处方药包装须标识“OTC”，并且应在医生、药师指导下合理用药
B．液态植物油经过氢化后可用于生产人造奶油，该反应属于加成反应
C．食品中的添加剂在规定范围内合理使用，对人体健康不会产生不良影响，味精就是一种常用的增味剂，其化学名为谷氨酸钠
D．虽然重金属盐会使蛋白质变性，但是吞食“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒
16.（浙江省杭州市2023-2024学年高一期末）下列说法正确的是
A．亚硝酸钠有一定的毒性，不能作为食品防腐剂
B．硝酸铵是一种高效氮肥，但必须作改性处理后才能施用
C．乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反应中原子利用率，符合绿色化学的理念
D．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练（7大考点）
模块五 小试牛刀过关测
（基础练10题）
（提升练6题）
1.了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法。理解金属冶炼的原理。
2.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义。
3.了解科学施用化肥、农药、合理用药的重要性。
4.了解常见食品添加剂的种类、作用及使用。
5.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，了解“绿色化学”“原子经济性反应”的内涵。
热分解法
分解HgO

分解Ag2O

电解法
冶炼钠

冶炼镁

冶炼铝

热还原法
高炉炼铁

铝热法炼铁

其他方法
湿法炼铜

火法炼铜

工艺流程
基本操作
浓缩
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2
吹出
利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气
吸收
吹出的溴蒸气用SO2吸收
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
类别
功能
品种
着色剂
改善食品色泽
天然色素如红曲红等；合成色素如柠檬黄等
增味剂
增加食品鲜味
味精等
膨松剂
使食品松软或酥脆
碳酸氢铵、碳酸氢钠等
凝固剂
改善食品形态
盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯等
防腐剂
防止食品腐败变质
苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等
抗氧化剂
防止食品因氧化而变质
抗坏血酸(即维生素C)等
营养强化剂
补充必要的营养成分
碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等
教材习题01
下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是( )
A．煤的气化和液化都是物理变化
B．煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化
C．用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油
D．煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成
解题思路
教材习题02
下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是( )
A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物
B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气
C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理
D．燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，可将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙
解题思路