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第四章 化学与自然资源的开发利用 章末复习

学习目标

1、了解金属冶炼的原理和方法，理解铝热反应的实质。

2、了解海水淡化的方法，了解海水资源的开发利用的原理。

3、了解煤、石油、天然气的综合利用方法，了解三大合成材料。

学习重点

金属冶炼、海水资源的综合利用、煤、石油的综合利用。

自主学习

一、金属矿物的开发利用

思考1：铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？

________________________________________________________________________。

回归教材

1．金属在自然界中的存在

在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以______形式存在于自然界。

2．金属冶炼的实质

金属元素只有正价，所以金属的冶炼过程就是把金属________________的过程。

3．金属冶炼的方法

（1）热分解法

如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag 2HgO2Hg＋O2↑

2Ag2O4Ag＋O2↑

（2）热还原法

①CO还原Fe3O

Fe3O4＋4CO

3Fe＋4CO2

②H2还原WO3：WO3＋3H2W＋3H2O ③C还原CuO：CuO＋C

Cu＋CO↑

（3）电解法

工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为：

______________________、______________________、______________________。

二、海水资源的开发利用

思考2：现有以下化工生产过程：①海水的淡化；②海水中提取食盐；③海水中提取金属镁；

④海水中提取碘；⑤海水中提取溴。其中涉及氧化还原反应的有________。

回归教材

1．海水水资源的利用

（1）海水的淡化方法主要有__________、__________和__________等。

（2）蒸馏法

原理：利用水的沸点低，蒸馏时水汽化，而其他物质沸点高，不能汽化，水蒸气冷却得到淡水。

注意：①海水蒸馏原理的装置中冷却水的流向(低进高出)，目的是保证冷凝管中充满冷却水，冷却效果更好和冷凝水的利用效率更高。

②为防止暴沸，海水中必须加入碎瓷片。

2．海水化学资源的开发利用

三、煤、石油和天然气的综合利用

思考3：煤的干馏与石油的分馏有何不同？

____________________________________________________________。

回归教材

1．煤的综合利用

（1）煤的组成

有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有____元素，还含有____、____、____、____等元素。

（2）煤的综合利用

①煤的干馏

煤的干馏指将煤______________使之分解的过程，工业上也叫__________。

②煤的气化

将煤转化为____________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为______________________。

③煤的液化

直接液化：让煤与______作用生成液体燃料。

间接液化：先把煤转化为________，再在催化剂作用下合成______等液体燃料。

2．石油的综合利用

（1）石油的成分

石油主要是由多种__________组成的混合物。

（2）石油的分馏

利用原油中各组分______的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫做分馏。分馏是__________变化。其主要目的是得到______、______、______等轻质油。

（3）石油的裂化

①条件：催化剂、高温。

②过程：含碳原子较多，沸点较高的烃断裂为含__________________的烃，裂化是__________变化。

③主要目的：将重油转化为轻质油，提高轻质油的产量。

（4）石油的裂解

①定义

石油在更高的______下发生______裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的________。

②生产目的：生产______、丙烯、甲烷等重要基本化工原料。

3．天然气的综合利用

（1）主要成分是______，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。

（2）天然气与水蒸气反应制取H2。原理：CH4＋H2O――→CO＋3H2

催化剂4．三大合成材料

（1）三大合成材料：__________________。

（2）加成聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式为______________________________，单体为__________，链节为高温

____________，聚合度为____。

四、环境保护与绿色化学

思考4：在下列制备环氧乙烷的反应中，最符合“绿色化学”思想的是________。

回归教材

1．环境保护

（1）工业三废指__________________。

（2）环保措施：回收利用、达标排放、研制可降解塑料。

2．绿色化学

（1）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）原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为______。