自然資源的開(kāi)發(fā)利用 知識(shí)清單 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用01知識(shí)體系02考點(diǎn)速記001知識(shí)體系002考點(diǎn)速記知識(shí)點(diǎn)一金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1.金屬元素在自然界的存在形態(tài)（1）極少數(shù)不活潑的金屬元素（如金、鉑、汞等）以游離態(tài)（單質(zhì)）的形式存在。（2）絕大多數(shù)的金屬元素以化合態(tài)的形式存在。2.常見(jiàn)金屬的冶煉（1）冶煉的原理金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是根據(jù)氧化還原反應(yīng)，使金屬礦物質(zhì)中的金屬陽(yáng)離子得到電子被還原,Mn（2）金屬冶煉的方法方法適用對(duì)象冶煉原理(舉例)熱分解法不活潑金屬：金屬活動(dòng)性順序排在Cu之后2H?O

?

2H?+O?↑2Ag?O?4Ag+O?↑熱還原法較活潑金屬：金屬活動(dòng)性順序排在Al之后和Hg之前的大多數(shù)金屬2CuO+C

高溫

2Cu+CO?↑CuO+H??Cu+H?Fe?O?+3CO

高溫

2Fe+3CO?↑(高爐煉鐵)Fe?O?+2Al

高溫

2Fe+Al?O?(鋁熱法煉鐵)電解法非?；顫姷慕饘伲航饘倩顒?dòng)性順序排在Zn之前的金屬2NaCl(熔融)

點(diǎn)解

2Na+Cl?↑MgCl?(熔融)

點(diǎn)解Mg+Cl?↑2Al?O?(熔融)

電解，冰晶石

4Al+3O（3）金屬冶煉的其他方法①物理提取法:適用于極少數(shù)不活潑、以游離態(tài)存在于地殼中的金屬,如金常用水洗法獲得。②濕法冶金:利用溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),對(duì)原料中的金屬進(jìn)行提取和分離的方法,如濕法煉銅,Fe+CuS04=FeS04+Cu。③火法煉銅:Cu2S+02高溫2Cu+S023.金屬礦物的合理開(kāi)發(fā)和利用原因：資源有限金屬冶煉造成環(huán)境污染措施：提高金屬礦物的利用率減少金屬的使用量加強(qiáng)金屬的回收和再利用使用其他材料代替金屬材料知識(shí)點(diǎn)二海水資源的開(kāi)發(fā)利用1.海水可開(kāi)發(fā)利用的元素水資源（H2O）:H、O元素（含量最大）常量元素:C1、Na、K、Mg、Ca、S、F、B、Br、Sr等微量元素:I、Au、Mn、Fe、U(鈾)等2海水水資源的利用a.海水的淡化：海水淡化是指將海水中的鹽分和其他礦物質(zhì)去除，使其變成可以供人類使用的淡水的過(guò)程。淡化方法原理蒸餾法將海水加熱蒸發(fā)汽化，然后使水蒸氣冷凝得到蒸餾水電滲析法利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，在外加直流電場(chǎng)的作用下，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中，從而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去海水中的陰、陽(yáng)離子得到去離子水b.利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻3.海水化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用（1）海水曬鹽①原理：蒸發(fā)、結(jié)晶（物理變化）②過(guò)程：海水引入鹽田日曬分吹，水蒸發(fā)飽和食鹽水日曬分吹，水蒸發(fā)析出粗鹽精制食用、氯堿工業(yè)(2)從海水中提取溴(吹出法)①提取步驟a.濃縮:使海水曬鹽和海水淡化的過(guò)程中副產(chǎn)物Br-得到濃縮。b.氧化:向濃縮的海水中通入Cl2,將Br-氧化為Br2,Cl2+2Br-=Br2+2Cl-c.富集:利用溴單質(zhì)的揮發(fā)性,通入熱空氣或水蒸氣,將溴吹入吸收塔,使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生反應(yīng):Br2++SO2+2H20=2HBr+H2S04。d.氧化:再用Cl2將HBr氧化,得到溴單質(zhì)2HBr+Cl2=-2HCl+Br?。e.分離提純:用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔溶液里的溴單質(zhì),然后蒸餾。②工業(yè)流程(3)從海水中提取碘a.海帶中碘元素的檢驗(yàn)主要化學(xué)反應(yīng)：H?O?+2I?+2H?══I?+2H?O。注：①海帶灼燒前，應(yīng)將剪碎的干海帶用酒精潤(rùn)濕，以便充分灼燒，不能用水或食鹽水等潤(rùn)濕。灼燒裝置應(yīng)用坩堝而不是燒杯或蒸發(fā)皿來(lái)灼燒海帶。②H?O?的還原產(chǎn)物是H?O，H?O?被稱為綠色氧化劑，常用H?O?來(lái)氧化I?且用稀H?SO?作介質(zhì)。也可用Cl?氧化I?。b.海帶提取碘的流程及反應(yīng)(4)從海水中提取鎂流程及反應(yīng)4.海水資源的綜合利用知識(shí)點(diǎn)三煤、石油和天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用(1)煤的組成煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物其組成以碳元素為主,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。(2)煤的綜合利用干餾含義：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程，也叫煤的焦化。產(chǎn)物：出爐煤氣（焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭。氣化含義：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。反應(yīng)：液化直接液化：煤與H?作用生成液體燃料。間接液化：煤先轉(zhuǎn)化成CO和H?，再催化合成CH?OH。2.石油的綜合利用（1）石油的組成石油是多種碳?xì)浠衔铮瑢儆诨旌衔?。?）石油的綜合利用一是：蒸餾概念：利用石油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過(guò)程。產(chǎn)品：常壓：石油氣、汽油、煤油、柴油、重油減壓：柴油、燃料油、石蠟、瀝青、潤(rùn)滑油二是：裂化概念：將相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。目的：提高優(yōu)質(zhì)、輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，特別是汽油的產(chǎn)量。三是：裂解概念：裂解就是深度裂化。目的：生產(chǎn)氣態(tài)的有機(jī)化工原料。產(chǎn)物：乙烯、丙烯、丁二烯等短鏈氣態(tài)烴。四是：催化重整概念：在加熱和催化劑的作用下，通過(guò)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴的過(guò)程。目的：獲得苯、甲苯等多種產(chǎn)品。（3）石油裂化和裂解反應(yīng)的原理(1)石油分餾所得汽油為直餾汽油,多為飽和烴石油裂化所得汽油叫裂化汽油,其中含有不飽和烴,能與鹵素單質(zhì)反應(yīng)。(2)裂化是為了提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量,而裂解采用比裂化更高的溫度,是為了獲得大量的乙烯、丙烯等不飽和氣體產(chǎn)物;裂化溫度一般不超過(guò)500℃,而裂解溫度一般在700~1000℃,因此裂解