第八章 第一节 自然资源的开发利用-新教材高中化学必修第二册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

学 第八章 化学与可持续发展 知 识 梳 理 知识点 1 金属矿物的开发利用 1. 金属在自然界中的存在形态 2. 金属的冶炼方法（写出反应的化学方程式） 3. 有效利用金属资源的途径 （ 1 ） 提高金属矿物的利用率。 （ 2 ） 减少金属的使用量。 （ 3 ） 加强金属资源的回收和再利用。 （ 4 ） 使用其他材料代替金属材料。 知识点 2 海水资源的开发利用 1. 海水资源的开发利用 （ 1 ） 类型 海水资源的利用主要包括海水的淡化和海水的 循环冷却。 （ 2 ） 海水的淡化 ① 主要方法： 蒸馏法、 电渗析法和离子交换法等。 ② 海水的蒸馏 第一节自然资源的开发利用 第八章 化学与可持续发展 金属元素 游离态形式存在， 如金、 铂 化合态形式存在 极少数 绝大多数 热分 解法 分解 HgO 2HgO △ 2Hg＋O 2 ↑ 分解 Ag 2 O 2Ag 2 O △ 4Ag＋O 2 ↑ 电解 法 冶炼钠 2NaCl （熔融） 电解 2Na＋Cl 2 ↑ 冶炼镁 MgCl 2 （熔融） 电解 Mg＋Cl 2 ↑ 冶炼铝 2Al 2 O 3 （熔融） 电解 冰晶石4Al＋3O2↑ 热还 原法 高炉炼铁 Fe 2 O 3 ＋3CO 高温 2Fe＋3CO 2 铝热法 炼铁 Fe2O3＋2Al 高温 2Fe＋Al 2 O 3 其他 方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO 4 FeSO 4 ＋Cu 火法炼铜 Cu 2 S＋O 2 高温 2Cu＋SO 2 温馨提示 ① 工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为 Al 2 O 3 和 MgCl 2 ， 而不是 AlCl 3 和 MgO ， 这 是因为 AlCl 3 是共价化合物， 熔融时不导 电， 而 MgO 虽然是离子化合物， 但其熔点 太高， 熔化时会消耗大量的电能， 成本较 高。 ② 用电解法冶炼活泼金属时（如 Na 、 Mg 等）， 不能用该金属的盐溶液， 应电解该金属的 熔融化合物。 ③ 金属越活泼， 其离子的氧化性越弱， 就越难 被还原， 故制取和利用的时间越晚。 ④ 火法炼铜会产生大量污染性气体， 湿法炼铜 只适用于低品位的铜矿冶炼， 制得的铜不 纯， 且废液污染环境。 71 学 高 中 化 学 必 修 第二册 （人教版） Ⅰ. 主要仪器： A. 蒸馏烧瓶； B. 冷凝器； C. 锥形 瓶。 Ⅱ. 冷凝水的流向： a 口进， b 口出。 Ⅲ. A 中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 2. 海水化学资源的开发利用 （ 1 ） 海水中的化学元素 总计含有 80 多种元素。 （ 2 ） 海水化学资源的开发利用 知识点 3 煤、 石油和天然气的综合利用 1. 煤的综合利用 （ 1 ） 煤的组成 （ 2 ） 煤的加工 2. 石油的综合利用 （ 1 ） 石油的成分： 多种碳氢化合物组成的混合物， 所含元素以 C 、 H 为主。 （ 2 ） 石油加工 种类 主要元素： H 、 O 常量元素： Cl 、 Na 、 K 、 Mg 、 Ca 、 S 、 C 、 F 、 B 、 Br 、 Sr 微量元素 项目 操作方法 海水 制盐 ① 方法： 把海水引到盐滩上， 利用日光和风力使 水分蒸发， 得到食盐； ② 原理： 蒸发海水， 使食盐浓缩结晶 海带 提碘 ① 流程： 海带灼烧 → 浸泡 → 过滤 → 氧化 → 萃取 → 提纯 → 碘单质； ② 主要的化学原理： 2I － ＋Cl 2 I 2 ＋2Cl － 海水 提溴 ① 方法： 在预先经过酸化的浓缩海水中， 用氯气 氧化溴离子使之成为溴单质； ② 主要的化学原理： Cl 2 ＋2NaBr 2NaCl＋Br 2 海水 提镁 流程： 海水（ 含 MgCl 2 ） Ca （ OH ） 2 Mg （ OH 2） HCl MgCl 2 溶液结晶 MgCl 2 · 6H 2 O HCl 气氛 △ 无水 MgCl 2 电解 Mg 其他 利用 ① 提取核能开发中的重要原料铀和重水； ② 开发海洋药物； ③ 潮汐能、 波浪能等有待开发的新型能源 煤 有机物和少量无机物 主要含 C ， 另有少量 H 、 O 、 N 、 S 等元素 宏观组成 微观组成 煤 干馏 气态物质： 焦炉气（ H 2 、 CO 、 CH 4 、 C 2 H 4 ） 液态物质 粗氨水： 氨、 铵盐 粗苯： 苯、 甲苯、 二甲苯 煤焦油： 苯、 酚类、 萘 固态物质： 焦炭 气化： 制水煤气， 反应方程式为 C+H 2 O （ g ） 高温 CO+H 2 液化 直接液化： 煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化： 先转化为一氧化碳和氢气， 再 在催化剂作用下合成甲醇等， 反应方程式为 CO+2H 2 催化剂 CH 3 OH A B C a b 海水碎瓷片 淡水 温馨提示 原理 产品分馏 利用原油中各组分沸点