第八章 化学与可持续发展 知识总结 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章　化学与可持续发展知识总结 1．金属在自然界中存在的形态 除了金、铂等极少数金属以外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。 2．金属冶炼的原理 金属冶炼的实质是根据氧化还原反应，使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。 3．冶炼方法 金属矿物的开发利用 1．合理开发利用金属资源 金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源，还会造成环境污染，地球上的金属资源是有限的，是不可再生的，因此金属资源应合理地开发利用。 2．有效利用金属资源的途径 （1）提高金属的利用率，减少金属的使用量。 （2）加强金属资源的回收和再利用。 （3）使用其他材料代替金属材料。 海水水资源的开发利用 这是工业海水淡化的图片，那么海水淡化有哪些方法呢？请完成下列知识点： 1．直接利用：海水进行循环冷却。 2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。 海水化学资源的开发利用 这是海水晒盐、海水提镁的图片，海水化学资源究竟如何应用？请完成下列知识点： 1．海水中的化学资源 海水中H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过99%，其他为微量元素，共计含有80多种。 2．海水制盐 海水粗盐精盐。 3．海带提碘 （1）流程：海带―→灼烧―→浸泡―→过滤氧化―→提纯―→碘单质。 （2）原理：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。 4．海水提溴 （1）过程：浓缩―→氧化―→富集―→提取。 （2）原理：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。 5．海水提镁 （1）过程：浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶（MgCl2·6H2O）MgCl2晶体金属镁。 （2）原理：①Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓。 ②Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ③MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O。 ④MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑。 6．新能源的开发 （1）从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。 （2）潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。 煤、石油和天然气的综合利用 如图是煤和石油化工的图片，它们究竟是如何获得化工原料的？请完成下列知识点： 1．煤的组成和加工 ①煤的组成 ②煤的加工方法及产品 2．天然气的组成和利用 3．石油的组成和加工 化肥、农药的合理施用 如上图是众多的化肥种类和喷洒农药的场景，那么如何合理施用化肥和农药呢？请学习下列知识点： 1．合理使用化肥，除了要考虑土壤酸碱性、作物营养情况等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用；不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构；过量的化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象。 2．农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害昆虫等和对大气、地表水和地下水的污染。 合理用药 如上图是屠呦呦和她的青蒿素，为治疗疟疾做出了重大贡献。那么如何合理用药呢？请学习下列知识点： 1．阿司匹林 （1）组成、结构与物理性质 化学名称：乙酰水杨酸，结构简式为，官能团羧基、酯基（填名称）。 （2）合成 水杨酸与乙酸酐直接反应制备阿司匹林： +CH3COOH。 （3）功效：具有解热镇痛作用。 （4）不良反应 长期大量使用阿司匹林的不良反应有胃疼、头疼、眩晕、恶心等不适症状。 2．合理用药 （1）不能滥用药物： 大部分药物都有毒副作用，应在医生指导下使用，不可滥用，滥用药物主要是指非法获得及使用受管制药物、无医生处方长期服用安眠药或镇静剂、运动员服用兴奋剂、服用毒品等。 （2）处方药和非处方药： ——在医生监控或指导下使用的药物 　 | ——直接从药店购买的药物 （3）远离毒品 安全使用食品添加剂 食品添加剂就是违法的吗？如何安全使用食品添加剂，常见的食品添加剂有哪些？请学习下列知识点： 1．着色剂、增味剂 （1）着色剂 ①着色剂是为了美化食品外观，使食品色泽更诱人。 ②分类及常见的色素： 天然色素：红曲红、β­胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色等 合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 （2）味精： ①成分：谷氨酸钠，结构简式为。 ②性质：白色晶体，易溶于水，较高温度下长时间加热产生有毒物质。 2．膨松剂、凝固剂 常见膨松剂：碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂（碳酸盐和酸性物质等混合而成） 凝固剂：例如豆腐的凝固剂氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸­δ­内脂 3．防腐剂、抗氧化剂 （1）防腐剂 ①作用：能防止由微生物引起的腐败变质，以延长食品保存的时间。 ②常见的防腐剂：现在常见的防腐剂主要有：苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐、亚硝酸钠等。 ③亚硝酸钠：亚硝酸钠的化学式为NaNO2，它不但是防腐剂，而且还有抗氧化作用。亚硝酸钠与肉类的蛋白质反应，生成一种致癌化合物。 ④危害：过量的防腐剂能危害人体健康，因此，国家对防腐剂的使用和用量有严格的要求。 （2）抗氧化剂 ①作用：防止食品在空气中被氧化而变质。 ②常见抗氧化剂：抗坏血酸（即维生素C） 4．营养强化剂 （1）作用：食品中加入营养强化剂是为了补充食品中缺乏的营养成分或微量元素。 （2）种类：①食盐中加碘酸钾。 ②奶粉中加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 化学与环境保护 如图是常见的几种环境污染，常见的环境问题有哪些？请完成下列知识点： 1．环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。 2．“三废”污染 “三废”主要指废气、废液和废渣。 （1）大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物；会在一定天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾。 （2）工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水体的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准；常用方法有物理法、化学法和生物法。 （3）工业废渣和生活垃圾等固体废弃物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。 3．当今化学工作者面临的重要任务 （1）环境监测 （2）三废治理 （3）寻找源头治理环境污染的生产工艺等。 其中对环境情况的监测，就是对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。 绿色化学 1．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 2．最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率（即期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为100%。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$