高中化学人教版必修二第四章-复习课件.ppt

1、第四章化学与可持续发展第四章化学与可持续发展新课标人教版高中化学必修新课标人教版高中化学必修2一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用1 1、金属元素的存在：、金属元素的存在： 除了除了金、铂金、铂等极少数金属外，绝等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于大多数金属以化合物的形式存在于自然界自然界。 是用是用还原的方法还原的方法使金属化合使金属化合物中的金属离子得到电子变成金物中的金属离子得到电子变成金属原子。属原子。n+M得电子得电子M （被还原）（被还原）2 2、金属的冶炼、金属的冶炼（2）热分解法热分解法（适合一些（适合一些不活泼不活泼金属）金属）2HgO = 2Hg + O

2、2 加热加热2Ag2O = 4Ag + O2 加热加热（1 1）物理提取法：）物理提取法： 适用于适用于极极不活泼不活泼的金属的金属Pt、Au3 3、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法（3）热还原法热还原法（适用于（适用于大部分金属大部分金属）CuO+H2 = Cu + H2O Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2高温高温常见的还原剂常见的还原剂;焦碳一氧化碳氢气等焦碳一氧化碳氢气等（4 4）电解法电解法（适合一些（适合一些非常活泼非常活泼金属）金属） MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 电解电解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl

3、 (熔融熔融) = 2Na + Cl2 电解电解铝热反应 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高温高温铝热剂铝热剂 铝铝还原剂还原剂（活泼金属（活泼金属可作还原剂）可作还原剂）电解法 热还原法 热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H）Cu Hg AgCu Hg Ag 、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是、下列各种方法

4、中，适用于炼制相应金属的是（ ）A A加热氧化铜加热氧化铜 B B氧化镁跟铝粉共热氧化镁跟铝粉共热C C用焦炭还原氧化铜用焦炭还原氧化铜 D D电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠、铝能用来冶炼难熔金属（如、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe Fe 、V V、MnMn等），这等），这是因为铝有是因为铝有A A两性两性 B B良好导电性良好导电性 C C熔点低熔点低 D D还原性，在反应中放出大量热还原性，在反应中放出大量热CDD3 3、我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上、我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（ ）A A、Fe

5、FeB B、CuCuC C、AgAgD D、HgHg4 4、在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属、在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（是（ ）A A、Na Mg AlNa Mg AlB B、Na K Zn FeNa K Zn FeC C、Zn Fe Cu AgZn Fe Cu AgD D、Mg Al Zn FeMg Al Zn Fe5 5、下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金、下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（属单质的是（ ）A A、加热、加热AlAl2 2O O3 3 B B、加热、加热CaCOCaCO3 3C C、电解熔融、电解熔融

6、NaClNaCl D D、氯化钠与铝粉高温共热、氯化钠与铝粉高温共热课堂练习课堂练习BAC二、海水利用二、海水利用（一）海水的淡化（一）海水的淡化海水中水资源的利用：海水中水资源的利用：主要包括海水的淡化和直接利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。（二）海水中的化学资源（二）海水中的化学资源1、从海水中提取食盐的主要工艺流程、从海水中提取食盐的主要工艺流程 从海水中制取盐的

7、方法主要有：盐从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。田法、电渗析法和冷冻法。 2从海水中提取溴的主要工艺流程从海水中提取溴的主要工艺流程用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：单质：2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaCl向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质向含溴单质的水溶液中通入空气和水

8、蒸汽，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：吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气： 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=2HCl+Br=2HCl+Br2 2浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸单质溴单质溴通入通入Cl2通入空气，通入空气，SO2吸收吸收通入通入Cl2海带中的碘元素主要以海带中的碘元素主要以I I- -的形式存在，提取时用的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成适当的氧化剂将其氧

9、化成I I2 2，再萃取出来。，再萃取出来。 用用H H2 2O O2 2做氧化剂，反应的离子方程式是：做氧化剂，反应的离子方程式是：3从海带中提取碘的实验从海带中提取碘的实验提取流程提取流程反应原理反应原理 含碘单质的含碘单质的有机溶液有机溶液含碘单质含碘单质的溶液的溶液试剂试剂残残渣渣含碘元素含碘元素的溶液的溶液海海带带溶解溶解过滤过滤海海带带灰灰灼烧2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O三、煤、石油和天然气的综合利用三、煤、石油和天然气的综合利用煤的综合利用煤的综合利用煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料2.煤的综合利用煤的综合利用原理：原理：把

10、煤把煤隔绝空气隔绝空气加强热使它加强热使它分解分解的过程的过程焦焦 炭炭：( (灰黑色物质灰黑色物质),),治金工业炼铁用治金工业炼铁用粗氨水：粗氨水： 用来制氮肥和铵盐用来制氮肥和铵盐粗粗 苯：苯： 提取苯、甲苯、二甲苯提取苯、甲苯、二甲苯煤焦油：煤焦油：黑褐色油状粘稠物黑褐色油状粘稠物, ,含芳香族化合物含芳香族化合物焦炉气：焦炉气： 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等干干馏馏产产品品目的：目的：制备优质制备优质焦炭焦炭( (灰黑色灰黑色),),治金业炼铁治金业炼铁 在一定条件下把煤中的有机物转化在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。为可燃性气体的过程。

11、主要反应是：主要反应是：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温高温在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2 CH3OH催化剂催化剂（3）石油的综合利用）石油的综合利用石油的石油的分馏分馏：将化合物按沸点不同经分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离塔分离石油的石油的裂化和裂解裂化和裂解：将大分子的重油断裂：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油再分解为小分子的轻油石油的石油的催化重整催化重整：将石油中链状烃重新调：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃整结构转化为环状烃

12、注：注：石油的分馏石油的分馏是物理变化，是物理变化，裂化、裂解、裂化、裂解、催化重整是催化重整是化学变化。化学变化。蒸蒸 馏馏 烧烧 瓶瓶冷冷 凝凝 管管牛牛 角角 管管(尾接管尾接管) 锥锥 形形 瓶瓶 温度计温度计酒酒 精精 灯灯铁架台铁架台冷凝水出口冷凝水出口冷凝水进口冷凝水进口（三）天然气（三）天然气天然气一般是指在底下自然形成的可燃性天然气一般是指在底下自然形成的可燃性气体。气体。天然气的主要成分是甲烷。天然气的主要成分是甲烷。天然气是混合物天然气是混合物5. 化石燃料的产品化石燃料的产品三大合成材料三大合成材料 塑料、合成橡胶、合成纤维塑料、合成橡胶、合成纤维加成聚合反应（即加聚反

13、应）加成聚合反应（即加聚反应）nCH2=CH2 催化剂 CH2CH2 n主要污染物主要污染物: :w二氧化物二氧化物 碳氧化物碳氧化物 氮氧化物氮氧化物 碳碳 氢化物氢化物 飘尘飘尘 煤尘煤尘 放射性物质等放射性物质等w1.1.来源来源: : w煤煤 石油的燃烧石油的燃烧, ,矿石冶炼矿石冶炼, ,汽车尾气汽车尾气, ,w工业废气等工业废气等1.1.来源：来源：2.危害：危害：污染水源，改变水质，加剧水源污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏危害。造成水体富营养化，破坏海滨风景区。海滨风景区。石油炼制、工业废水、生活废水、石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排

14、水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。固体垃圾等。绿色化学绿色化学：又称清洁化学、环境友好化学、环境无害化：又称清洁化学、环境友好化学、环境无害化学学利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的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。污染。目的目的：用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健：用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、生态环境有害的原料、溶剂和试剂、产物、副产物等康、生态环境有害的原料、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和生产的使用和生产 理想理想：不再使用有毒、有害物质：不再使用有毒、有害物质, ,不再产生废物不再产生废物, ,不再处理不再处理废物废物因此，绿色化学是一门从源头上阻止污染物的化学因此，绿色化学是一门从源头上阻止污染物的化学 绿色化学绿色化学化学反应实质就是原子重新组合的过程。化学反应实质就是原子重新组合的过程。 按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子原子经济经济“就是反应物的原子全部转化为期望就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为的最终产物，这时原子利用率为100%。