《高一化学下学期期末复习大串讲（人教版必修第二册）》第八章知识串讲（解析版）

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第八章化学与可持续发展（知识串讲）

【网络构建】

【知识梳理】

一.自然资源的开发利用

（一）金属的冶炼

大多数金属的化学性质活泼，在自然界中主要以化合态形式存在（金、铂等少数金属例外），使用的

金属大多数是人工制得的。金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属

的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。金属冶

炼的方法主要有：

（1）热分解法：对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：

　　2HgO 2Hg+O2↑ 　　 2Ag2O 4Ag+O2↑

（2）热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（ C、CO、H2、活泼金属

等）将金属从其化合物中还原出来，例如：

　　Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 WO3+3H2W+3H2O

（3）电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：

　　2NaCl（熔融） Š2Na+Cl2↑　　4NaOH（熔融） Š4Na+O2↑+2H2O

附：金属活动性与冶炼方法的关系

金属的活动顺序：

K Ca Na Mg

Zn Fe Sn

Pb（H）Cu

Hg Ag

金属原子失电子能力强Š →Š 弱

金属离子得电子能力弱Š →Š 强

主要冶炼方法电解法热还原法热分解法

2、铝热反应

（1）原理：Al 是还原剂，另一种氧化物是氧化剂。

（2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。

（3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与 Al2O3分离。

（4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。

（5）应用：冶炼难熔金属，如 V、Cr、Mn 等；焊接钢轨等。

3、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、从海水中提取淡水——海水淡化

　　海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等。

2、从海水中提取溴的主要工艺流程

① 用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。

② 向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl

③ 向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目

的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

④ 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2

⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。　

3、进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题

① 反应原理：海带中的碘元素主要以 I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成 I2，再萃取出来。

　　　如用 H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O

② 实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带更易于燃烧；灼烧海带的地方要注意

通风。

4、海水提取镁的原理

　　海水的镁主要以 Mg2＋形式存在，最终转化为 Mg 的途径有：

① 加入石灰乳生成 Mg(OH)2：MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2

②盐酸酸化：Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O

③ 电解熔融的 MgCl2：MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑

（三）煤、石油、天然气的综合利用

1．煤的综合利用

（1）煤的干馏、气化、液化都是化学变化。

（2）化学“三馏”

2．石油的综合利用

名称定义适用范围变化类型

蒸馏把液体加热到沸腾变为蒸气，再

使蒸气冷却凝结成液体的操作

被蒸馏混合物中至少有一种组分

为液体，各组分沸点差别越大，

挥发出的物质(馏分)越纯

物理变化

分馏对多组分混合物在控温下先后、

连续进行的两次或多次蒸馏

多组分沸点不同的混合物在一个

完整操作中分离出多种馏分物理变化

干馏把固态混合物(如煤、木材)隔绝

空气加强热使它分解的过程化学变化

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