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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的利用与开发
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素在自然界中存在的形态
(1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以____________态的形式存在。
(2)绝大多数金属元素以____________的形式存在于自然界。
(3)在地壳中,含量最高的金属元素是____________,其次是____________。
2、金属冶炼原理与实质
(1)原理:金属从化合物中____________出来。
(2)实质:化合物中金属____________电子被____________生成金属单质。
3、金属冶炼方法
(1)加热分解法:
①制Hg:2HgOeq \o(=====,\s\up9(△))____________。 ②制Ag:2Ag2Oeq \o(=====,\s\up9(△))____________。
(2)电解法:
①制Mg:MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up9(电解))____________。 ②制Al:2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up9(电解),\s\do9(冰晶石)) ____________。
③制Na:2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up9(电解))____________。
(3)热还原法:
①常用还原剂有____________氢气、铝等。
②高炉炼铁:CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO+Fe2O3eq \o(=====,\s\up9(高温))____________。
③铝热反应:Al还原Fe2O3的化学方程式为2Al+Fe2O3eq \o(=====,\s\up9(高温))____________。
4、合理开发和利用金属资源的主要途径
(1)提高金属矿物的____________;
(2)开发____________高效的金属冶炼方法;
(3)防止金属的____________;
(4)加强废旧金属的____________和再利用;
(5)使用其他材料 ____________金属材料。
二、海水资源的开发利用
1、海水水资源的利用
(1)海水水资源利用,主要包括____________和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把____________分离出去,都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有____________、 ____________等。其中 ____________ 的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
2、海水的化学资源利用
(1)海水中的化学元素:海水中含量最多的为____________两种元素,还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。
(2)海水中化学资源的利用
(3)从海水中获取能源
①从海水中提取____________和重水,用于____________开发。
②开发____________、____________等新型能源。
3、海水提溴
(1)主要流程
(2)主要反应
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-(氧化)
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4(富集)
Cl2+2Br-===_____________________(提取)
三、煤、石油、天然气的综合利用
(一)煤
1、煤的组成
2、煤的综合利用
(二)天然气
(三)石油的组成和综合利用
1、组成:石油是由多种_____________________合物组成的混合物。
2、综合利用
(1)分馏:利用石油中各组分____________的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。石油经分馏后可以获得____________ 、____________、____________等含碳原子少的轻质油。
(2)催化裂化
①目的:将重油裂化为____________等物质。
②例如:C16H34eq \o(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))____________
(3)裂解
①目的:得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
②例如:C8H18eq \o(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))____________C4H10eq \o(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))____________;C4H10eq \o(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))____________。
(4)催化重整:石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,使____________转化为____________。
微点拨:石油的分馏为物理变化,石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化。
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