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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用（2）
考法解读
1、结合氧化还原和金属活动性顺序来理解金属的冶炼原理。（变化理念和平衡思想）
2、从海水中所含化学元素的存在形式和性质出发，找打提取溴、碘、镁的方法，尝试用流程图表示提取方案（科学态度与社会责任）
3、辨析“三馏两裂六气”，了解石油和煤的综合利用的主要原理和产物。
高考导向
1、考查内容：金属的冶炼方法，铝热反应原理与应用，海水资源的开发利用，化合燃料的综合利用
2、考察题型：选择题、填空题
3、分值情况：选择题2~6分
填空题2~4分
自然资源的开发利用
第二课时
海水资源的开发利用
海水资源的开发利用
一
海洋约占地球表面积的71%，其中97.2%是海水，在2.8%的淡水中，还有69%是人类难以利用的两极冰盖。
海水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
海水中的元素：O、H、Cl、Na、K、Mg、Ca等。
海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
蒸馏：将海水加热蒸发汽化，然后使水蒸气冷凝得到蒸馏水。
电渗析法：利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场的作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中，从而达到除盐的目的
离子交换法：用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂除去海水中的阴阳离子得到去离子水。
1、海水晒盐
原理：蒸发、结晶
引入海水
饱和食盐水
析出粗盐
食用
氯碱工业
水分蒸发
水分蒸发
精制
海水中的杂质：泥沙、Mg2+ 、 Ca2+ 、 SO42-
①NaOH
②Na2CO3
③BaCl2
除杂顺序：
①③②
③①②
③②①
除杂试剂：
写一写方程式。
2、从海水中提取溴
(2)吹出；步骤③通入空气的作用：溴具有挥发性，通入热空气将溴吹入吸收塔。
海水提取溴的基本步骤及原理
3、海带中提取碘
过滤
通入Cl2
萃取
后期处理
海水的综合利用
在海水中的钠、煤、溴和碘都以化合态形式存在且含量较低，需要先富集再提取，提取过程要通过发生氧化还原反应获得它们的单质。
海水资源的利用将走综合开发的道路，一次提取海水，同时提取多种物质。
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答案：B
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答案：D
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答案：B
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答案：C
解析：人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠蠕动,具有通便功能,答案选C。
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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用（1）
考法解读
1、结合氧化还原和金属活动性顺序来理解金属的冶炼原理。（变化理念和平衡思想）
2、从海水中所含化学元素的存在形式和性质出发，找打提取溴、碘、镁的方法，尝试用流程图表示提取方案（科学态度与社会责任）
3、辨析“三馏两裂六气”，了解石油和煤的综合利用的主要原理和产物。
高考导向
1、考查内容：金属的冶炼方法，铝热反应原理与应用，海水资源的开发利用，化合燃料的综合利用
2、考察题型：选择题、填空题
3、分值情况：选择题2~6分
填空题2~4分
自然资源的开发利用
第一课时
金属矿物的开发利用
金属矿物的开发和利用
一
极少数
金属
绝大多数
在游离态形式存在，如金、铂等
以化合态形式存在
如何合理、高效地开发利用金属矿物？
金属活动性顺序
金属存在的形式和应用历史与金属的活泼性有直接关系。少数不活泼的金属以游离态形式存在；金属越不活泼，被人类开发利用的越早。
1、常见金属的冶炼
对于一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。例如：
冰晶石：Na3AlF6
电解法
大部分金属的冶炼是通过高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。
铝热反应
一些活泼金属也可以做还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
对一些不活泼金属，可以直接加热分解的方法将它们从其化合物中还原出来。
热还原法
热分解法
2、铝热反应
【原理】活泼金属作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
【特征】
与盐溶液中的置换反应不同，铝热反应没有液体环境，需要加热引发。反应过程中释放大量热量，不再需要加热。
【现象】
①常用镁条作引发剂，镁条燃烧释放耀眼的白光。
②反应过程中释放大量的热，使被置换出的金属熔化。
【应用】焊接钢轨、冶炼金属（钒、格、锰等）
【方程式】
是驳斥需要加热的反应都是吸热反应和放热反应都不需要加热等表述的例证
现状：
3、金属的合理开发和利用
资源有限；
金属冶炼造成环境污染
措施
1、提高金属矿物的利用率
2、开发环保高效的金属冶炼方法
3、使用其他材料代替金属材料
思考与讨论：计算表明，生产1mol铝消耗的电能至少为1.8×106J,回收铝制品饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比，前者的能耗仅为后者的3%-5%。通过上述数据的比较你想到了什么
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答案：B
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答案：D
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答案：B
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答案：C
解析：人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠蠕动,具有通便功能,答案选C。
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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用（3）
考法解读
1、结合氧化还原和金属活动性顺序来理解金属的冶炼原理。（变化理念和平衡思想）
2、从海水中所含化学元素的存在形式和性质出发，找打提取溴、碘、镁的方法，尝试用流程图表示提取方案（科学态度与社会责任）
3、辨析“三馏两裂六气”，了解石油和煤的综合利用的主要原理和产物。
高考导向
1、考查内容：金属的冶炼方法，铝热反应原理与应用，海水资源的开发利用，化合燃料的综合利用
2、考察题型：选择题、填空题
3、分值情况：选择题2~6分
填空题2~4分
自然资源的开发利用
第三课时
煤、石油、天然气的综合利用
煤、石油、天然气的综合利用
一
如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的的环境污染，是人类面临的重大挑战。
迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。
1、煤
（1）组成：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
（2）综合利用：
产品 主要成分 用途
焦炉气 氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯 气体燃料、化工染料
粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、燃料、医药、农药、合成材料
医药、染料、农药、合成材料
粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 沥青 碳素电极、筑路材料
焦炭 碳 电石、冶金、染料、合成氨造气
①干馏
将煤隔绝空气加热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。
②气化
将煤转化为可燃性气体的过程。
反应：
③液化
直接液化：煤与H2作用生成液体燃料。
间接液化：煤转化为CO和H2，在催化合成CH3OH。
2、石油的综合利用
组成：多种碳氢化合物组成的混合物的混合物，成分复杂。
所含元素：C、H、S等
综合利用：分馏、裂化、裂解、催化重整。
形成：古代动植物遗体经过复杂的变化而形成。
状态：大部分为液态烃；在液态烃中溶有气态烃、固态烃。
石油炼制
石油裂化和裂解原理
以十六烷为例，石油裂化的主要反应为：
石油裂解的主要反应：
轻质油（汽油）
液化石油气
石油裂解气
3、天然气的综合利用
主要成分：甲烷
用途：可作清洁能源、
生产甲醇、
合成氨、
合成分子内含2个及2个以上碳原子的有机化合物。
CH4
合成氨原理：
合成甲醇原理：
拓展——天然气水合物
概念：天然气水合物是天然气与水在高温、高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。
成分：甲烷水合物，CH4 nH2O
性质：具有可燃性，被认为21世纪的高效清洁能源。不可再生能源，完全燃烧生成CO2和H2O
影响：储量巨大的天然气水合物的分解和甲烷释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应。
设想:如何开采可燃冰？
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答案：C
解析：石油裂化是化学变化。
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