8化学与可持续发展-【精讲课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）

单元小结 环节二 化学品的合理使用 自然资源的开发利用 环境保护与绿色化学 化学与可持续发展 2 金属矿物 海水 化石燃料 …… 化学变化 获得能量 获得有用的 物质 金属冶炼 从海水中提取有用的物质 …… 化石燃料的综合利用 化石燃料的燃烧 风力、水力、太阳能、化学电源电池等 一、自然资源的开发利用 1、金属矿物的开发和利用 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在自然界的中，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。 （1）金属冶炼方法与金属活动性的关系 金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属离子得电子能力 弱→强 自然界中的存在形态 化合态 多数是化合态、极少数是游离态 游离态 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 5 由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属单质的能力不同，因而不同的金属就有不同的冶炼方法。在金属活动性顺序表中，金属位置越靠后，越易被还原，用一般还原方法就能使金属还原。金属位置越靠前，越难被还原，最活泼的金属只能用最强的还原手段来还原。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属应用的早晚就是由金属的活动性决定的，金属越活泼，冶炼越难，其使用时间就越晚。铝的应用比铁晚，就是因为铝难冶炼，只有发现用电解法冶炼后，才能大量冶炼铝。 【温馨提示】 （2）金属的冶炼方法 方法名称 举例 主要特点 热分解法 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 2HgO 2Hg＋O2↑ 适合冶炼活动性较差的金属 热还原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO2 Fe＋3CO2 冶炼的金属为合金(含碳)，生产成本较低 H2作还原剂 WO3＋3H2 W＋3H2O 冶炼金属纯度较高，成本较高 热还原法 Na、Mg、Al作还原剂 Cr2O3＋2Al 2Cr＋Al2O3 4Na＋TiCl4 4NaCl＋Ti 冶炼难熔金属，纯度较高，成本较高 C作还原剂 2ZnO＋C 2Zn＋CO2↑ 2CuO＋C CO2↑＋2Cu 冶炼金属成本较低，易形成合金(含碳) 电解法 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ 金属纯度高，耗电量大，生产成本高 【温馨提示】炼铁时，CO来源于焦炭与空气中O2的反应，会在金属中含有碳元素，形成含碳的合金。 （3）金属的回收和资源保护 回收金属的意义： ①节约矿物资源；②节约能源；③减少环境污染。 2、海水资源的开发利用 纯碱 碘 淡水 氢气 烧碱 钠 氯气 钾盐 溴化物 钾 溴 海带 镁盐 镁 食盐 火电厂、核电厂循环冷却水 海水 11 海水水资源的利用主要包括直接利用和海水淡化。海水直接利用包括沿海工业冷却用水、生活用水和耐盐植物灌溉；海水淡化可解决淡水资源不足问题。 海水淡化现有20多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、电渗析法、离子交换法等。 （1）海水水资源的利用 （2）海水化学资源的利用 ①海水制盐 海水制盐又称海水晒盐。其方法是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐(即蒸发海水，使食盐浓缩结晶)。食盐除在食品中作调味剂外，它还是一种工业原料： 【温馨提示】　海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca2＋、Mg2＋、SO42- 等杂质，精制后得到NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。 ②海水提溴 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩； ②氧化：向浓缩的海水中通入适量的Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－； ③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。 【涉及反应】 Cl2+2Br- ＝ Br2+2Cl- Br2+SO2+2H2O ＝ 4H++SO42-+2Br- ② ④ 1. 步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，酸化