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第四章

化学与自然资源的开发利用

复习学案

复习目标

1．认识金属的冶炼方法

2．了解化石燃料的利用

3．了解海水资源的开发利用

4．了解环境污染与绿色化学

一．金属的冶炼方法

1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系

由于不同金属的

不同，金属离子得到电子被

成金属原子的能力也不同。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被

，一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。

从金属矿石中提炼金属，一般需要经过三个步骤：第一步是矿石的

，减少杂质，提高矿石中有用成分的含量；第二步是

，利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原法把金属矿石中的金属离子还原成金属单质；第三步是

，采用一定的方法，提炼纯金属。2．金属的冶炼方法

活动性顺序

原子失e－

离子得e－

金属冶炼方法

K Ca Na

Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu 强―→弱

弱―→强

Hg Ag Pt

Au 练习：

1．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是(

) A．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁

B．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝

C．用铝热法炼得熔点较高的金属铬

D．直接加热氧化汞得到金属汞

二．化石燃料的利用

练习2．下列说法中，错误的是(

) A．天然气的主要成分是CH4 B．淀粉、纤维素、蚕丝、油脂都是高分子化合物

C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D．石油的分馏产品如汽油、煤油、柴油等都是混合物

三．海水资源的开发利用

1．海水综合利用的联合工业体系

2．海水中镁、钾、溴、碘等化工产品的提取

溴的提取流程：

(1)用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。

(2)向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：

(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：

(4)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：

(5)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。

海带中碘的提取原理：海带中的碘元素主要以

的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成

，再萃取出来。

如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：

－实验时先将干海带灼烧去除有机物，剩余物用H2O2、H2SO4处理，使得I被氧化成I2。

3．海水资源的综合利用

(1)从海水中提取淡水——海水淡化。(2)直接利用海水进行循环冷却。

(3)海水制盐。

(4)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。

(5)从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。

(6)从海水中获取其他物质和能量。

练习3．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(

) A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能

四．环境污染与绿色化学

1．环境污染的热点问题

(1)导致全球气候变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。

(2)“白色污染”指的是聚乙烯等塑料垃圾

(3)形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物。

(4)破坏臭氧层的主要物质是氟利昂(CCl2F2等)和NOx。

(5)城市大气中铅污染的主要来源是使用含铅汽油的汽车尾气。

(6)光化学烟雾形成的主要原因是汽车排出的碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳等。

(7)强烈致癌物质、食品污染物二口恶口英(一种有机物)。

(8)引起赤潮及水华的原因：工农业及城市生活污水中含有大量氮、磷等营养元素。

(9)氰化物：CN－有剧毒(电镀液中常含有)，含CN－的污水、废气会严重污染环境。

(10)Cu、Hg、Pb、Sn等重金属盐可使人中毒，误食后应立即喝大量生蛋清或牛奶解毒。

(11)NaNO2：有毒，外观类似食盐，易误食，NaNO2进入血液，可把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，使血液失去携氧功能，造成组织缺氧。

(12)从能源利用条件看，我国主要的大气污染物是煤烟、SO2及烟尘。

(13)环保措施：控制和减少污染物的排放，如工厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制，工业和生活污水处理等。

2．绿色化学

(1)绿色化学的含义

绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。

①从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。

②从环境观点看，它强调从源头上消除污染。

③从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。

(2)绿色化学的核心

利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。

(3)绿色化学对化学反应的要求——“原子经济”

按照绿色化学的原则，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，这时原子利用率为100%。原子利用率为100%的反应有：化合反应、加成反应、加聚反应。

练习4．(2014·试题调研)国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的(

) A．对废水、废气、废渣进行严格处理

B．化学生产中不排放任何有害物质

C．化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂

D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学