新人教版高中化学必修第二册知识点填空02-第八章 化学与可持续发展（答案版）

第八章化学与可持续发展

第一节自然资源的利用与开发

一、金属矿物的开发利用

1、金属元素在自然界中存在的形态

（1）极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。

（2）绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。

（3）在地壳中，含量最高的金属元素是铝，其次是铁。

2、金属冶炼原理与实质

（1）原理：金属从化合物中还原出来。

（2）实质：化合物中金属得到电子被还原生成金属单质。

3、金属冶炼方法

（1）加热分解法：

①制Hg：2HgO=====2Hg＋O2↑。②制Ag：2Ag2O=====4Ag＋O2↑。

△△

（2）电解法：

电解电解

①制Mg：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。②制Al：2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑。

冰晶石

电解

③制Na：2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。

（3）热还原法：

①常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。

高温

②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2。

高温

③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3。

4、合理开发和利用金属资源的主要途径

（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）防止金属的腐蚀；

(4)加强废旧金属的回收和再利用；

(5)使用其他材料代替金属材料。

二、海水资源的开发利用

1、海水水资源的利用

（1）海水水资源利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。

（2）海水淡化：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。海水

1

淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工

艺也比较成熟，但成本较高。

2、海水的化学资源利用

（1）海水中的化学元素：海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、

Sr、B、F等11种元素。

（2）海水中化学资源的利用

（3）从海水中获取能源

①从海水中提取铀和重水，用于核能开发。

②开发潮汐能、波浪能等新型能源。

3、海水提溴

(1)主要流程

(2)主要反应

－－

Cl2＋2Br===Br2＋2Cl(氧化)

Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)

－－

Cl2＋2Br===Br2＋2Cl(提取)

三、煤、石油、天然气的综合利用

（一）煤

1、煤的组成

2、煤的综合利用

2

（二）天然气

（三）石油的组成和综合利用

1、组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。

2、综合利用

（1）分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。石油经分馏后可以获得汽

油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。

（2）催化裂化

①目的：将重油裂化为汽油等物质。

催化剂

②例如：C16H34―――――→C8H18＋C8H16

加热、加压

（3）裂解

①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。

催化剂催化剂催化剂

②例如：C8H18―――――→C4H10＋C4H8；C4H10―――――→CH4＋C3H6；C4H10―――――→

加热、加压加热、加压加热、加压

C2H6＋C2H4。

（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使链状烃转化为环状烃。

微点拨：石油的分馏为物理变化，石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化。

3、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

（1）三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气

为原料生产的。

（2）随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。

3

第二节化学品的合理利用

一、化肥、农药的合理施用

1、合理施用化肥

（1）考虑因素：除了要考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学

施用。

（2）应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，因此必须作改性处理后才

能施用。

（3）过量施用化肥的危害

①很多化肥易溶于水，过量施用不仅会造成浪费，部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养

化，产生水华等污染现象。

②不合理施用化肥还会影响土壤的酸碱性和土壤结构。

2、合理施用农药

（1）农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研

制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯等有机合成农药。

（2）农药的发展方向：高效、低毒和低残留。

（3）不合理施用农药的危害

①农药可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。

②蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感，大量用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。

③农药施用方法、用量和时机不当，会造成土壤和作物的农药残留超标，以及大气、地表水和地下水

的污染。

二、合理用药

1、药物的分类：药物按来源分为天然药物与合成药物。

2、药物的作用机理

（1）有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。

（2）更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物

活性密切相关。

3、阿司匹林

（1）阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。

（2）以水杨酸为原料制取阿司匹林的化学方程式为：

（3）不良反应：长期大量服用阿司匹林会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。

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4、合理用药

（1）在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当等原则。

（2）滥用药物危害巨大。例如无处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；运动员服用兴奋剂

等。

（3）拒绝毒品。

三、安全使用食品添加剂

1、食品添加剂：是指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要

而加入食品中的人工合成或天然物质。

2、食品添加剂的类别

（1）着色剂、增味剂

①着色剂包括天然色素(如红曲红、β­胡萝卜素、姜黄等)和合成色素(如苋菜红、柠檬黄、靛蓝等)。

②增味剂：增加食品的鲜味，如味精(化学名称为谷氨酸钠)。

（2）膨松剂、凝固剂

①膨松剂：使食品松软或酥脆(如NH4HCO3、NaHCO3)。②凝固剂：改善食品的形态。如制作豆腐的盐卤。

（3）防腐剂、抗氧化剂

①防腐剂：防止食品腐败变质，杀灭微生物或者控制其滋生条件。如采用加入食盐、干燥、加热、冷冻、

抽真空等方法；常见的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等。

②抗氧化剂：防止食品在空气中被氧化而变质，如抗坏血酸(即维生素C)。

（4）营养强化剂：由于人们的年龄阶段(如婴幼儿时期、中老年时期等)、工作环境及地方性营养状况等的

特殊要求，需要在食品中加入营养强化剂，以补充必要的营养成分。如在食盐中添加碘酸钾，在奶粉

中添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等。

3、使用原则：在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响，但是违反规定，将

一些不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂，或者超量使用食品添加剂，都会损害人体健康。

第三节环境保护与绿色化学

一、化学与环境保护

1、环境保护

（1）环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农

业生产和人类生活所造成的环境污染。

（2）环境保护的任务

①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。

②治理工业三废(废水、废气、废渣)。

③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。

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2、大气污染

（1）污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生

的废气及其携带的颗粒物。

（2）次生污染物的形成

3、污水的处理方法

（1）常用的污水处理方法有物理法、化学法、和生物法等。

（2）污水处理常用化学方法：中和法、氧化还原法、沉淀法等。

（3）污水处理的流程

①一级处理：通常采用物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。

②二级处理：采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。

③三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行深度处

理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。

4、固体废弃物的处理

工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境

污染和资源回收利用这两个重要目的。

二、绿色化学

1、绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理

和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污

染。

2、简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济

性反应”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(即期望产物的总质量与生成物

的总质量之比)为100%。

3、常见环境问题

环境问题主要污染物主要危害

温室效应