化学与自然开发的利用

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1、第四章化学与自然资源的开发利用专题一开发利用金属矿物和海水一、金属矿物的开发利用1、自然资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。2、可持续发展：①目的——满足人类的需要；②强调人类的行为受到自然界的制约；③强调人与人之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和地区之间的公平3、金属的存在：（1）游离态：如金、铂等不活泼金属（2）化合态：绝大多数金属，如钠、钾、钙、镁等4、常见金属的冶炼（1）金属冶炼实质：金属阳离子得电子生成金属单质（2）冶

2、炼方法金属冶炼方法的选择与金属活动性的关系:I、热分解法：如HgOAg2OII、电解法：冶炼钠：冶炼镁：冶炼铝：III、热还原法：高炉炼铁：铝热反应：IV、其他方法：湿法炼铜：【湿法炼铜：用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，这种方法叫湿法炼铜】火法炼铜：5、铝热反应（1）反应方程式：（2）实验操作： ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁粉末，再倒入2克铝粉。    ②将两者混合均匀。用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，

3、再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。    ③架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条，点燃镁条，观察发生的现象。    ④可以看到镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以看到，落下的是铁珠，这个反应叫铝热反应。反应生成铁和氧化铝（3）氯酸钾作用：镁条作用：（4）实验现象：镁条剧烈燃烧，放

4、出大量热【使Fe2O3粉末与Al粉在较高温度下发生反应】反应放出大量热，并发出耀眼白光，产生大量烟，纸漏斗下部被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，冷却观察为铁珠(5)应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属。二、海水资源的开发和利用1、海水资源的利用：海水淡化、直接利用海水进行循环冷却2、海水的淡化方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换三、常用于物质分离的方法1、蒸馏法：适用于分离互溶，但不同的液态混合物。是分离、纯化液态混合物的一种常用的方法。如，酒精与水的分离、海水淡化。（1）装置图：（2）主要仪器：

5、（3）注意事项：①蒸馏烧瓶需石棉网或水浴加热②蒸馏瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的1/2③需加入几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体爆沸④温度计的水银球在蒸馏瓶的支管口处⑤水在冷凝管进出的顺序：2、结晶法：适用于分离各组分均溶于水，但溶解度随温度的变化差别较大的固体混合物。【如NaCl与KNO3的分离】3、过滤法：适用于分离一种可溶，另一种不溶的固态混合物。【如NaCl与与BaSO4的分离】4、分液法：适用于分离两种互不相溶的液态混合物。【如苯与水的分离】5、萃取法：适用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度

6、不同的混合物。【用CCl4萃取碘水中的碘】6、洗气法：适用于分离个气体与吸收剂作用不同的气态混合物。【如CO与CO2】7、升华法：适用于分离其中一组分有升华特征的固体混合物【碘与沙子的分离】专题二资源综合利用环境保护一、煤、石油、天然气的综合利用1、煤的综合利用（1）煤的组成：宏观——有机物和少量的无机物微观——主要含C，还有少量的H、O、N、S（2）煤的综合利用I、干馏：①含义：将煤隔绝空气加强热使煤分解的过程②产物：煤焦油：苯、甲苯、二甲苯、酚类、沥青焦炭：碳粗苯：苯、甲苯、二甲苯粗氨水：氨、铵

7、盐焦炉气:H2、CH4、C2H4、COII、气化：①含义：把煤转化为可燃性气体的过程②反应：（水煤气）III、液化：①直接液化：煤与H2作用生成液体燃料②间接液化：煤转化成CO与H2，再催化合成CH3OH2、天然气的综合利用（1）组成：（混合物）主要成分——CH4（2）利用：生活——燃料生产——合成氨、生甲醇等3、石油的综合利用（1）石油组成：由多种C、H化合物组成。（石油各组分之间沸点差距大）（2）石油的综合利用：I、分馏：①原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离②产物：常压——石油气、汽油、煤

8、油、柴油、重油减压——柴油、燃料油、石蜡、沥青、润滑油II、裂化：①目的：提高轻质油的产量②方法：热裂法的催化裂解III、裂解：①目的：生产气态的有机化工原料②产物：乙烯、丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷（三烯二烷）注：裂解是深度裂化【例题1】下列关于裂化和裂解的叙述中，不正确的是A．裂化和裂解的产物中都含有不饱和烃B．裂化和裂解都是为了得到气态烃C．裂化和裂解的原料都是石油分馏产品D．裂化和裂解都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程解析：裂化和裂解都是在高温