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1、第四章化学与可持续发展 第一节开发利用金属矿物和海水资源 第二节资源综合利用环境保护 复习 一 金属矿物的开发和利用 1开发利用金属矿物和海水资源 金属活动性顺序 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金属活动性由强逐渐减弱 在自然界的中 少数不活泼金属以游离态存在 如金和铂等 多数金属以化合态存在 一 冶炼金属的方法 要根据金属的活动性顺序不同 采取不同的冶炼方法 1 热分解法 适合一些不活泼金属 2HgO 2Hg O2 加热 2Ag2O 4Ag O2 加热 2 电解法 适合一些非常活泼金属 MgCl2 熔融 Mg Cl2 电解 2Al2O3 熔融 4Al 3O2 电
2、解 冰晶石 2NaCl 熔融 2Na Cl2 电解 3 热还原法 适合大部分金属 CuO H2 Cu H2O Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高温 高温 KCaNaMgAl ZnFeSnPb H Cu HgAg PtAu 归纳 电解法 热还原法 热分解法 物理提取法 Fe2O3 2Al 2Fe Al2O3 高温 3MnO2 4Al 3Mn 2Al2O3 高温 Cr2O3 2Al 2Cr Al2O3 高温 3Co3O4 8Al 9Co 4Al2O3 高温 二 铝热反应 引发剂 铝热剂 铝热反应的应用 铝热反应的原理可以应用在生产上 如用于焊接钢轨等 在冶金工业上也常用这一反应原理 使铝与金
3、属氧化物反应 冶炼钒 铬 锰等 三 金属的回收和资源保护 回收金属的意义 1 节约矿物资源 2 节约能源 3 减少环境污染 二 海水资源的开发利用 1 海水的淡化 海水淡化的方法主要有蒸馏法 电渗析法 离子交换法等 2KI H2O2 H2SO4 I2 2H2O K2SO4 2 海带中碘元素的检验 现象 淀粉溶液变蓝 通氯气 浓缩海水 溴单质 氢溴酸 溴单质 通空气 水蒸气 SO2吸收 2HBr Cl2 Br2 2HCl 2NaBr Cl2 Br2 2NaCl 2H2O Br2 SO2 H2SO4 2HBr 富集Br元素 3 海水中溴的提取 2煤 石油和天然气的综合利用 一 煤 石油和天然气的综
4、合利用 无机物 有机物 C元素为主 H N S O等元素 少量 Si Al Ca Fe 污染环境 COxNOxSO2等烟尘 1 煤的组成 1 煤 石油和天然气中获得基本化工原料 煤渣 2 煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程 叫做煤的干馏 煤的焦化 煤干馏的主要产物 焦炉气 粗氨水 粗苯 煤焦油 焦炭 3 煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程 主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气 CO H2 4 煤的液化 煤的直接液化 使煤与氢气作用生成液体燃料 煤的间接液化 先将煤转化为CO和H2 再在催化剂作用下合成甲醇等 CO 2H2CH3OH甲醇常温下为液体 可以燃烧 还可代替
5、汽油作内燃的燃料 1 天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷 天然气是一种清洁燃料 可以直接用作燃料 2 石油的组成及其综合利用 石油的成分 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物 按元素来看 碳 氢含量为97 98 按物质来看 烷烃 环烷烃 芳香烃的混合物 2 以煤 石油 天然气为原料生产合成材料 石油炼制 a 石油的分馏 b 石油的催化裂化 c 石油裂解 深度裂化 d 石油催化重整 聚乙烯的生成 高分子化合物及其特征 加聚反应 3 生产合成材料 单体 聚乙烯 链节 n为聚合度 加成聚合反应 聚合反应 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应 缩合聚合反应 缩聚反应 单体间 小分子 相互反应而成高分子化合物 同时还生成小分子 如水 氨等分子 的反应 加聚反应 酚醛树脂
