高中化學(xué)第四章-化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用知識點(diǎn)

第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬的存在：除了金、鉑等少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。2、金屬冶煉的涵義：簡單地說，金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài)。3、金屬冶煉的一般步驟：(1)礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉：利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，用還原劑把金屬從其礦石中還原出來，得到金屬單質(zhì)（粗）。(3)精煉：采用一定的方法，提煉純金屬。4、金屬冶煉的方法(1)電解法：適用于一些非?；顫姷慕饘?。2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑(2)熱還原法：適用于較活潑金屬。Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑WO3＋3H2W＋3H2OZnO＋CZn＋CO↑常用的還原劑：焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑，如Al，F(xiàn)e2O3＋2Al2Fe＋Al2O3（鋁熱反應(yīng)）Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3（鋁熱反應(yīng)）(3)熱分解法：適用于一些不活潑的金屬。2HgO2Hg＋O2↑2Ag2O4Ag＋O2↑5.鋁熱反應(yīng)反應(yīng)裝置反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入蒸發(fā)皿。5、回收金屬的意義：節(jié)約礦物資源，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(3)回收金屬的實(shí)例：廢舊鋼鐵用于煉鋼；廢鐵屑用于制鐵鹽；從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀。金屬的活動性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金屬原子失電子能力強(qiáng)弱金屬離子得電子能力弱強(qiáng)主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法富集法還原劑或特殊措施強(qiáng)大電流提供電子H2、CO、C、Al等加熱加熱物理方法或化學(xué)方法二、海水資源的開發(fā)利用1、海水是一個遠(yuǎn)未開發(fā)巨大化學(xué)資源寶庫海水中含有80多種元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr11種元素的含量較高，其余為微量元素。常從海水中提取食鹽，并在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)基礎(chǔ)上制取鎂、鉀、溴及其化合物。2、海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久，蒸餾法的原理是把水加熱到水的沸點(diǎn)，液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分離，水蒸氣冷凝得淡水。3、海水提溴有關(guān)反應(yīng)方程式：①2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaCl②Br2＋SO＋2H2O＝2HBr＋H2SO4③2HBr＋Cl2＝2HCl＋Br24、海帶提碘海帶中的碘元素主要以I－的形式存在，提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。證明海帶中含有碘，實(shí)驗(yàn)方法：(1)用剪刀剪碎海帶，用酒精濕潤，放入坩鍋中。(2)灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻。(3)將海帶灰移到小燒杯中，加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾。(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加幾滴淀粉溶液。證明含碘的現(xiàn)象：滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色。2I－＋H2O2＋2H＋＝I2＋2H2O三、煤和石油、煤的組成：煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要含碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。2、煤的綜合利用：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。干餾：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，從煤干餾產(chǎn)物中可獲得重要的化工原料。煤的氣化：煤的氣化是將其轉(zhuǎn)化為燃性氣體的過程，主要應(yīng)是碳和水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等。+煤的液化：煤可以直接液化，使煤與氫氣作用生成液體燃料。也可以間接液化，先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑作用下合成甲醇等。3、石油的組成：石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，沒有固定的沸點(diǎn)。4、石油的加工：石油的分餾、催化裂化、裂解。分餾：利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過程叫做分。分餾后可以獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的輕質(zhì)油。催化裂化：將相對分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴.（3）裂解：深度裂化。四、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。1、環(huán)境污染（1）大氣污染大氣污染物：顆粒物（粉塵）、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳?xì)浠衔?，以及氟氯代烷等。大氣污染的防治：合理?guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局；調(diào)整能源結(jié)構(gòu)；運(yùn)用各種防治污染的技術(shù)；加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；充分利用環(huán)境自凈能力等。（2）水污染水污染物：重金屬（Ba2＋、Pb2＋等）、酸、堿、鹽等無機(jī)物，耗氧物質(zhì)，石油和難降解的有機(jī)物，洗滌劑等。水污染的防治方法：控制、減少污水的任意排放。（3）土壤污染土壤污染物：城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。土壤污染的防治措施：控制、減少污染源的排放。2、綠色化學(xué)綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物（即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物），這時原子利用率為100％。3、環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題：（1）形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和NOx。（2）破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂（CCl2F2）和NOx。（3）導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。（4）光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳?xì)浠衔铩＃?）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。（6）引起赤潮的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。）【素材積累】1、成都，是一個微笑的城市，寧靜而美麗。幾千年前的三星堆、金沙，是古蜀人智慧的結(jié)晶，難以忘懷的文明，靜靜地訴說著古人們的智慧……劉備，孟昶等，多少為成都制造機(jī)會，創(chuàng)造美麗的人?。∥浜铎糁兄T葛亮摘悄悄的感嘆成都的美……杜甫草堂，有多少千古名句，雖然簡陋卻給了杜甫一個溫暖的港灣。2、早上，晴空萬里，云霧滿天。