精品解析：第8讲 化学与可持续发展

第四章 非金属及其化合物 第8讲 化学与可持续发展 1.能举例说明重要资源和能源的主要类型、成分和用途；能从化学的角度分析从资源到产品的转化途径。 2.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理。 3.能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。 考点一　金属矿物的开发利用 1.金属元素在自然界中的存在形态 2.金属冶炼的一般原理 (1)基本原理：将金属元素从其化合物中还原出来。 (2)表示方法：Mn＋＋ne-=M。 3.金属冶炼的一般方法 (1)依据：金属活泼性不同，将其由化合态还原为游离态难易程度不同。 (2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式 ①热分解法：加热分解HgO：2HgO2Hg＋O2↑ 加热分解Ag2O：2Ag2O4Ag＋O2↑ ②热还原法：H2还原CuO：CuO＋H2Cu＋H2O 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ③电解法：冶炼钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ ④其他方式：湿法炼铜：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu 火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2 4.合理开发和利用金属矿物资源 (1)提高金属矿物的利用率。 (2)开发环保高效的金属冶炼方法。 (3)防止金属的腐蚀。 (4)加强废旧金属的回收和再利用。 (5)使用其他材料代替金属材料。 【规律总结】金属冶炼方法与金属活动性关系 考点二　海水资源的开发利用 1.海水水资源的开发利用 (1)海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3错误1018 t。 (2)海水水资源的利用 ① ②海水的蒸馏 a．主要仪器：A：冷凝管，B：蒸馏烧瓶，C：锥形瓶。 b．冷凝水的流向：a口进，b口出。 c．B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 (2)海水中提取物质及综合利用 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 制钠和氯气：2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 制盐酸：H2＋Cl22HCl 制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O ②用KBr制单质溴：2KBr＋Cl2=2KCl＋Br2 ③用MgCl2制Mg：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 考点三 煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用 煤是由有机化合物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干馏 ①概念：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。 ②煤干馏的主要产品 (2)煤的气化 ①概念：将煤转化为可燃性气体的过程。 ②方法 目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气，化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。 (3)煤的液化 ①直接液化：煤＋氢气液体燃料。 ②间接液化：煤一氧化碳和氢气甲醇等。 【注意】煤的干馏、煤的气化和煤的液化都属于化学变化。 2.石油的综合利用 (1)成分：由多种碳氢化合物组成的混合物。 (2)加工 方法 过程 目的 分馏 把原油中各组分分离成沸点不同的产物 获得各种燃料用油 裂化 把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃 提高汽油等轻质油的质量和产量 裂解 深度裂化，产物呈气态 得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 重整 在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃 获得苯、甲苯等芳香烃 【注意】石油的分馏属于物理变化，石油的裂化、裂解、重整均属于化学变化。 3.天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，也是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H2的原理：CH4＋H2O(g)CO＋3H2。 4.三大合成材料 (1)三大合成材料指塑料、合成橡胶和合成纤维。 (2)聚合反应 合成聚乙烯反应为nCH2=CH2CH2-CH2，单体为CH2=CH2，链节为 —CH2—CH2—，聚合度为n。 (3)完成下列反应的化学方程式 ①合成聚氯乙烯的反应：nCH2=CHCl。 ②合成聚苯乙烯的反应：n。 考点四 化学品的合理使用 1.合理施用化肥 (1)综合考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。 (2)过量施肥危害：造成水体富营养化，产生水华等污染；不合理施用化肥还会影响土壤的酸碱性和土壤结构。 2.合理施用农药 (1)农药发展方向：高效、低毒、低残留。 (2)农药对生态系统和自然环境的影响 ①破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。 ②引起传粉昆虫