化学与自然资源的开发利用

高二学业水平测试
化学与自然资源的开发利用
【学习目标】
1、以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用
2、认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值
3、以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义
4、能说明合成新物质对人类生活的影响
5、知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性

【基础知识】
一、金属矿物的开发利用
1．金属的存在：除极不活泼金属Au、Ag等极少金属外，其它在自然界均以化合态存在。
2．金属冶炼的原理
金属的冶炼就是将金属从其化合物中还原出来．
实质为：M n+ + ne― ＝ M 该过程中金属元素被
3．金属的冶炼方法
（1）热分解法（适用于Hg、Ag等不活泼金属，可以直接加热其氧化物）
HgO 　　　　　 Ag2O

（2）热还原法（适用于从Zn～Cu较活泼和较不活泼的金属，采用常用的还原剂H2、CO、C、Al等将它们从化合物中置换出来）
高炉炼铁： 　CO + Fe2O3 　　　　　　　　
铝热法炼铁：Al + Fe2O3 　　　　　　　　（可以应用于焊接钢轨）

（3）电解法（适用于Ｋ、Ｃa、Ｎa、Ｍg、Al等活泼金属，工业上常采用电解法）


二、海水化学资源的开发利用
1．海水水资源的利用
海水淡化的主要方法： 、 、 等。

2．海水化学资源的开发利用
(1)海水制盐
(2)海带提碘
(3)海水提溴
(4)海水制镁

三．煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的组成以 元素为主，还含有少量 、 、 等元素。
煤的综合利用的主要途径是通过 、 、 。
①煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程 ，也叫 煤的焦化 。
②煤的气化：制水煤气：
③煤的液化：将煤经化学反应转化为液体燃料。

2．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。
石油的综合利用的主要途径是通过 、 、 。
①石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。
②石油的裂化：将碳原子数较多沸点较高的烃断裂为碳原子数较少沸点较低的汽油等．
③石油的裂解：裂解是采用比裂化更高的温度，获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯等）。

3．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
三大合成材料是 、 和 ，都是由石油、煤和天然气为原料生产的。
乙烯可发生加聚反应，形成高分子化合物聚乙烯：
其中CH2=CH2称为单体，重复的结构单元?CH2?CH2?称为链节，n称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。
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四、环境保护与绿色化学
1．通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成地生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成地环境污染。
2．绿色化学的核心就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。
3．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100%。即只有一种生成物．例如：化合反应，加成反应。
4．环境污染的热点问题：
（1）形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。
（2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和NOx。
（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。
（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。
（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
（6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）

【典型例题】
1．（2010年水平测试）海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是（ ）
A．单质溴 B．单质镁 C．烧碱 D．食盐
2．（2011年水平测试）在下列自然资源的开发利用中，不涉及化学变化的是（ ）
A．用蒸馏法淡化海水 B．用铁矿石冶炼铁
C．用石油裂解生产乙烯 D．用煤生产水煤气
3．（2007年水平测试）下列离子不会对水体造成污染的是（ ）
A．Cl－B．Cr3+C．Hg2+D．Pb2+
4．（2008年水平测试）下列物质敞口放置不会对空气造成污染的是（ ）
A．食盐B．浓盐酸C．苯D．浓硝酸
5．（2008年水平测试）下列气体的排放可能会造成酸雨的是（ ）
A．COB．CH4C．SO2D．N2
6．（2009年水平测试）全球气候变暖。据报道，江苏在最近47年里平均气温升高1.38℃。下列哪种气体的增加是导致这种情况出现的主要原因（ ）
A．N2 B．O2 C．CO2 D．SO2
7．（2010年水平测试）世界气候大会与2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开，商讨2012至2020年全球温室气体减排协议。下列物质属于温室气体的是（ ）
A．N2 B．H2 C．CO2 D．O2

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