第四章 化学与可持续发展.ppt

一、金属矿物的开发和利用金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au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 + H2OFe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑高温高温K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱Hg Ag ︱ Pt Au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+K2SO42、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Cl2 ①通空气、水蒸气， SO2吸收②2HBr + Cl2= Br2+2HCl2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr富集Br元素③3、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COx NOx SO2 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）。

实验工业（4）煤的液化①煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料 ②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+2H2 CH3OH甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽 油作内燃的燃料综合利用（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①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②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、石油催化重整可燃冰①聚乙烯的生成②高分子化合物及其特征nCH2=CH2[ CH2—CH2 ]nCH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+++……[ CH2—CH2 ]n（加聚反应）(3）生产合成材料（单体）（聚乙烯）（链节） (n 为聚合度)③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 ④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。