第八章 化学与可持续发展-2023-2024学年高中化学人教版2019必修第二册思维导图

第八章化学与可持续发展 存在 游离态一化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在 形态 化合态一化学性质比较活泼的金属，在自然界中能以化合态的形式存在 利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电 原理 解的方法把金属化合物还原为金属单质 金 实质一 金属离子得到电子金属单质，即十me一→M 源 ①矿石的富集（目的：除去杂质，提高矿石右的有用成分的含量） 主要步骤 ②治炼（目的：得到金属单质） ③精炼（目的：提高金属的纯度） 依据一根据金属的活泼性 金属矿物的开发利用 物理提取法一Au、Pt在自然界中主要以游离态存在 热分解法 适于治炼金属活动性顺序表中位置靠后的不活泼的金属Hg和Ag 它们的氧化物受热就能分解得到单质 适用于治炼位于金属活动性顺序表中部的金属Z~Cu 热 治 ①层表还原法：2Pb0+C高温2Pb+C021,C+2Zm0高遥2Za+C0:1 炼方法 原 ②-氧化废还原法：3C0+Fe0,高温2Fe+3C0: 国直气还原法：VO十3H,高温v+3H0 ④活减金属还原法（铝热反应）：2A1十C0,高温A0十2C 10A1+3W30,高温6V+5Ak0) 位于金属活动性顺序表中氢前面的钾、钠、钙、镁、铝等几种金属 的还原性很强K~A 电解法 电解 2NaC缩胞电齷2Na十Ch、MeC(熔验电邂g十C1、2A:0(培整)水石1AN+30:1 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 总结 电解法 热还原法 热分 物理 解法 方法 -Na 制NaC 电解 NaOH C CH: 侯氏制碱 -NazCO 海水 制MgC 电解 Mg 化学 制KC 电解，K 资源 利用 制NaBr、NalC凸-Bnh 海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、 K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量 元素 海水资源的开发利用 获取能源 ①从海水中提取铀和重水，用于核能开发 ②开发潮汐能、波浪能等新型能源 煅烧 Cao 水石灰乳 海水 流程图 引入一沉淀池过MgOD Mg+C电解MgC马- 脱水 MgCL·6H,O 盐酸酸化、浓缩 提取镁的流程 HCI O制熟石灰CaC0,商温ca0+C0t,Ca0+H0一Ca(OHm: ②沉淀MgMg2*+20H=Mg(OH 步骤 ③酸化，制备MgCkMg(OH2+2HC一MgCh+2H:0 反应 ④蒸发浓缩、冷却结晶析出MgCh6H:O ⑤脱水，制备无水MgC上，在氯化氢气流中使MgCh6HO脱水制得无水氯化镁 ⑥电解培融的lgCh,制备镁IgCk(培融电蟹g+Ch1 2 主要方法 一 空气吹出法 海水 提取 苦卤 硫酸酸化 含Br 的海水 空气吹出 含Brn 精盐 氯气置换 的空气 流程图 S0,吸收 提取溴的流程 液溴 蒸馏 溴的有 萃取 含Br的 冷凝 机溶液 水溶液 C 吸收液 粗溴水 海水晒盐和海水淡化的过程中副产物B得 浓缩 到浓缩 向经过酸化的浓缩的海水中通入Cl2,将B 氧化 过程 氧化为Br2,反应：C12+2Br=2C+Br 海水中提取物质 利用澳的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹 富集 出的溴蒸气用SO2吸收， 反应：Br+SO+2H,O一2HBr+HSO 提取 再用Cl2将HBr氧化得到产品溴 含I的 H20,H) 含1，的 有机溶剂碘的有 灼烧 溶解 溶液 氧化 溶液 萃取分液机溶液 带 灰 过滤 ·残渣 蒸馏 碘单质 流程图 有机溶剂 提取碘 海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质 反应一2H++2I+H202=2+2H,0 3 物质组成一有机物和少量无机物组成的复杂混合物 元素组成一主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素 ①概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的 过程，工业上也叫煤的焦化 ②发生的变化：煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，煤的干 综 干馆 馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程 利 ①概念：将煤转化为可燃性气体一化学变化 煤的气化 ②主奏反应：CS+H:Og高送c0g+H包 ①概念：把煤转化成液体燃料的过程一化学变化 煤石油和天然气的综合利用 的 ②分美 化 a.直接液化：把煤炭制成煤浆，然后在高温、高压和催化剂条件下， 使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物即：煤十H一液体燃料 b.间接液化：把煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气C0、H,等， 然后在催化剂作用下合成甲醇等脚：煤C0十H→甲醇 组成一 主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧 化碳、硫化氢等 ①天然气是一种清洁的化石燃料，日常生活用作燃料 天然气的 加工及利用 ②化工生产主要用于合成氨和生产甲醇等 六气 高炉煤气 水煤气 天然气 液化