这是同一本 《GCSE Chemistry AQA》 复习资料的另一个核心章节——第10章：《利用资源》。以下是关于这一章的全面详细介绍：
章节概述
第10章 《利用资源》 是GCSE化学的收官之章，它将化学原理与可持续发展、工业生产和社会需求紧密地联系起来。本章不再局限于基础的化学理论，而是重点探讨人类如何利用化学知识来获取、生产、使用和处理地球上的各种资源，并在此过程中如何减少对环境的负面影响。
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内容详解
本章分为四个主要部分，结构清晰，从宏观资源管理到具体材料应用，最后到一个重要的化学工业案例。
10.1 全球资源与饮用水
这部分关注的是地球上最基础的资源：水和金属。
10.1.1 资源与可持续性：介绍可再生资源与不可再生资源的区别，并引出可持续发展的概念，即满足当代需求的同时不损害后代的发展能力。
10.1.2 饮用水：解释饮用水 与纯水的区别。详细说明如何通过过滤、沉淀和消毒（如通入氯气） 等步骤，将来自水库、河流等地表水处理成安全可饮用的水。
10.1.3 必做实验：水样的分析与提纯：这是一个核心实践环节。学生需要掌握通过蒸馏来生产纯水，以及使用化学试剂检测水样中常见离子的实验方法。
10.1.4 废水处理：描述城市和生活废水是如何经过筛滤、沉淀、好氧生物处理等多个阶段被净化，然后才能排放回环境中的。
10.1.5 金属提取的替代方法：探讨传统的采矿和冶炼之外的方法，如生物浸取（利用细菌）和植物采矿（利用超富集植物），这些方法对环境更友好。
10.2 生命周期评估与回收
这部分从产品和材料的角度，分析其环境影响。
10.2.1 生命周期评估：介绍LCA的概念。这是一个系统性地评估某个产品从原材料获取、生产制造、运输使用，到最终废弃处置的整个生命周期中对环境产生的总影响。
10.2.2 减少资源使用：讨论通过减少使用、重复利用和回收来保护资源和处理废物的方法。比较金属回收与原矿开采的优缺点（如成本、能源消耗、环境污染）。
10.3 使用材料
这部分应用化学知识来改善材料的性能和使用寿命。
10.3.1 腐蚀及其预防：主要讲解铁生锈的化学条件（水、氧气）和预防方法，包括屏障法（如涂漆、镀铬）、牺牲性保护（如镀锌、连接更活泼的金属）。
10.3.2 合金作为有用材料：解释为什么合金（一种金属与其他元素的混合物）通常比纯金属更坚硬、强度更高，并举例说明如钢（铁与碳）、黄铜（铜与锌）等常见合金的用途。
10.3.3 陶瓷、聚合物与复合材料：
陶瓷：通常由粘土烧制而成，坚硬、耐热但易碎（如陶器）。
聚合物：具有长链分子结构，性质多样（如塑料、橡胶）。
复合材料：由两种或以上不同性质的材料组成，结合了各组分的优点，如玻璃纤维（聚合物+玻璃）、碳纤维复合材料、混凝土。
10.4 哈伯法与NPK肥料
这部分深入探讨一个极其重要的工业化学过程及其产品。
10.4.1 哈伯法：详细介绍用于合成氨气 的哈伯法工艺。其反应式为：N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃。
10.4.2 动态平衡：解释当可逆反应的正、逆反应速率相等时，系统达到动态平衡，这是理解哈伯法的关键化学原理。
10.4.3 选择反应条件：分析在哈伯法中，为何选择中温（约450°C）、高压（约200个大气压） 并使用铁催化剂。这是一个经典的权衡案例，需要在反应速率、平衡产率和生产成本之间取得最佳平衡。
10.4.4 肥料的生产与使用：说明氨是如何进一步用于生产含氮、磷、钾 的NPK肥料，以补充土壤养分，提高农作物产量。同时也会讨论肥料过度使用导致的水体富营养化等环境问题。
总结
第10章 《利用资源》 是GCSE化学课程中综合性最强、最贴近现实生活的一章。它：
体现了化学的中心地位：展示了化学是如何为解决全球性的资源、水、食物和材料问题提供解决方案的。
强调可持续发展和环保意识：贯穿始终的主题是人类活动对环境的影响以及如何通过化学手段来减轻这些影响。
连接理论与工业实践：哈伯法是一个完美的例子，它将反应速率、可逆反应和平衡等理论概念应用于大规模工业生产中。
总而言之，这本《GCSE Chemistry AQA》复习资料通过第9章和第10章，完美地勾勒出从地球大气的宏观系统到人类利用资源的微观化学过程的完整知识图谱，是学生应对考试和理解化学在现实世界中重要性的绝佳工具。
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