化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、以海水、金屬礦物等自然資源的綜合利用為例，了解化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用
2、認(rèn)識(shí)化學(xué)在自然資源綜合利用方面的重要價(jià)值
3、以酸雨的防治和無磷洗滌劑的使用為例，體會(huì)化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義
4、能說明合成新物質(zhì)對(duì)人類生活的影響
5、知道在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1．金屬的存在：除極不活潑金屬Au、Ag等極少金屬外，其它在自然界均以化合態(tài)存在。
2．金屬冶煉的原理
金屬的冶煉就是將金屬從其化合物中還原出來．
實(shí)質(zhì)為：M n+ + ne― ＝ M 該過程中金屬元素被
3．金屬的冶煉方法
（1）熱分解法（適用于Hg、Ag等不活潑金屬，可以直接加熱其氧化物）
HgO Ag2O
（2）熱還原法（適用于從Zn～Cu較活潑和較不活潑的金屬，采用常用的還原劑H2、CO、C、Al等將它們從化合物中置換出來）
高爐煉鐵： CO + Fe2O3
鋁熱法煉鐵：Al + Fe2O3 �。ǹ梢詰�(yīng)用于焊接鋼軌）
（3）電解法（適用于Ｋ、Ｃa、Ｎa、Ｍg、Al等活潑金屬，工業(yè)上常采用電解法）
二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用
1．海水水資源的利用
海水淡化的主要方法： 、 、 等。
2．海水化學(xué)資源的開發(fā)利用
(1)海水制鹽
(2)海帶提碘
(3)海水提溴
(4)海水制鎂
三．煤、石油、天然氣的綜合利用
1．煤的組成以 元素為主，還含有少量 、 、 等元素。
煤的綜合利用的主要途徑是通過 、 、 。
①煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程 ，也叫 煤的焦化 。
②煤的氣化：制水煤氣：
③煤的液化：將煤經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液體燃料。
2．石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。
石油的綜合利用的主要途徑是通過 、 、 。
①石油的分餾：利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過程叫做分餾。
②石油的裂化：將碳原子數(shù)較多沸點(diǎn)較高的烴斷裂為碳原子數(shù)較少沸點(diǎn)較低的汽油等．
③石油的裂解：裂解是采用比裂化更高的溫度，獲得短鏈不飽和烴（如乙烯、丙烯等）。
3．以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料
三大合成材料是 、 和 ，都是由石油、煤和天然氣為原料生產(chǎn)的。
乙烯可發(fā)生加聚反應(yīng)，形成高分子化合物聚乙烯：
其中CH2=CH2稱為單體，重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元?CH2?CH2?稱為鏈節(jié)，n稱為聚合度，表示高分子化合物中所含鏈節(jié)的數(shù)目。
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四、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)
1．通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成地生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成地環(huán)境污染。
2．綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。
3．最理想的原子經(jīng)濟(jì)就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率100%。即只有一種生成物．例如：化合反應(yīng)，加成反應(yīng)。
4．環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題：
（1）形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和NOx。
（2）破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂（CCl2F2）和NOx。
（3）導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。
（4）光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳?xì)浠衔铩?br />（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
（6）引起赤潮的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。）
【典型例題】
1．（2010年水平測(cè)試）海洋是一個(gè)巨大的寶藏，期待著人們的開發(fā)和利用。下列物質(zhì)不經(jīng)過化學(xué)變化就能從海水中獲得的是（ ）
A．單質(zhì)溴 B．單質(zhì)鎂 C．燒堿 D．食鹽
2．（2011年水平測(cè)試）在下列自然資源的開發(fā)利用中，不涉及化學(xué)變化的是（ ）
A．用蒸餾法淡化海水 B．用鐵礦石冶煉鐵
C．用石油裂解生產(chǎn)乙烯 D．用煤生產(chǎn)水煤氣
3．（2007年水平測(cè)試）下列離子不會(huì)對(duì)水體造成污染的是（ ）
A．Cl－B．Cr3+C．Hg2+D．Pb2+
4．（2008年水平測(cè)試）下列物質(zhì)敞口放置不會(huì)對(duì)空氣造成污染的是（ ）
A．食鹽B．濃鹽酸C．苯D．濃硝酸
5．（2008年水平測(cè)試）下列氣體的排放可能會(huì)造成酸雨的是（ ）
A．COB．CH4C．SO2D．N2
6．（2009年水平測(cè)試）全球氣候變暖。據(jù)報(bào)道，江蘇在最近47年里平均氣溫升高1.38℃。下列哪種氣體的增加是導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因（ ）
A．N2 B．O2 C．CO2 D．SO2
7．（2010年水平測(cè)試）世界氣候大會(huì)與2009年12月在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_，商討2012至2020年全球溫室氣體減排協(xié)議。下列物質(zhì)屬于溫室氣體的是（ ）
A．N2 B．H2 C．CO2 D．O2
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