化学：第四章化学与自然资源的开发利用精品讲义（人教版必修2）

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1、豆丁文档--教育资源第四章化学与自然资源的开发利用★考点：以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。（测试要求——B、I）★考点：认识化石燃料综合利用的意义。（测试要求——B、II）★考点：认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。（测试要求——B、II）⑴金属矿物的开发利用除少数金属外，大多数金属以化合物的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属，一般要经过探矿、开采、选矿、冶炼等阶段。①金属的冶炼的过程：主要是利用金属矿物中的金属离子获得电子变成金属单质所发

2、生的氧化还原反应。②金属的冶炼方法金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：Ⅰ　热分解法：对一些不活泼的金属，可以直接用加热分解的方法使其从化合物中还原出来。如：2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑Ⅱ　热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常采用高温下用还原剂还原的方法将金属从其化合物中还原出来，常用还原剂是H2、CO、C、Al等。如：CuO+H2Cu+H2O↑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑WO3+3H2W+3H2OZnO+CZn+CO↑Mg

3、O+CMg(g)+CO(g)Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3（铝热反应）Ⅲ　电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。如：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑Ⅳ　湿法冶金术：用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来。如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。Ⅴ　有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：Cu2S+O22Cu+SO2豆丁文档--教育资源豆丁文档--教育资源⑵海水资源的综合利用①

4、②海水的利用海水中水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去可将海水淡化。③从海水中提取物质的方法海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。Ⅰ从海水中提取溴的主要工艺流程a．用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。b．向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl。c．向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫

5、溶液的吸收塔内以达到富集的目的，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。d．向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：2HBr+Cl2=2HCl+Br2。e．用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。Ⅱ进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题a．反应原理：海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。如用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。b．实验注意事项：海带不要

6、用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。⑶化石燃料的综合利用①化石燃料包括煤、石油和天然气等。是重要的燃料，也是重要的化工原料。豆丁文档--教育资源豆丁文档--教育资源②煤是由多种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。通过煤的干馏、煤的气化和液化而获得洁净的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。Ⅰ煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。煤干馏的主要产品和用途Ⅱ煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程，主要反

7、应的化学方程式为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。Ⅲ煤可直接液化，使煤和氢气作用生成液体燃料，也可间接液化，先转化成CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。③石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。石油的炼制主要有分馏、裂化和裂解等。石油炼制方法分馏催化裂化石油裂解常压减压目的初步分离各种不同沸点范围的馏分提高轻质油的产量，特别是汽油的产量和质量制取短链气态不饱和烃原理利用各种馏分的沸点不同分离压强越小，物质的沸点越低长链分子有选择地断裂成短链小分子高温下使长链分子断裂为短链不饱和烃原料

8、脱水脱盐后原油重油重油或石蜡石油产品（包括石油气）产品汽油、煤油、重油等润滑油、凡士林、石蜡等各种轻质液体燃料乙烯、丙烯、丁二烯等变化类型物理变化化学变化④天然气是一种清洁的化石燃料，是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。豆丁文档--教育资源豆丁文档--教育资源⑤以煤、石油和天然气为原料通过聚合反应生产合成材料。⑷自然资源的合理利用①矿物资源的合理利用地球上的金属矿物资源是有限的，合理开发和利用金属矿物资源可采取的主要途径有：　提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量，加