人教版高中化学必修二第四章第一节-开发利用金属矿物和海水资源课件(共45张)

1、第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在： 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在： C + 2CuO = CO2 + 2Cu高温 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币 在公元前60

2、00年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。资料卡片Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2 孔雀石C + 2CuO = CO2 + 2Cu高温 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已 1996年之后，我国再度成为钢铁产量最大的国家。 1996年之后，我国再度成为钢铁产量最大的国家。金属活动性顺序K Ca Na

3、 Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn 是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。n+M得电子M（被还原）2、金属的冶炼 是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO = 2Hg + O2 加热2Ag2O = 4Ag + O2 加热（1）物理提取法： 适用于极不活泼的金属Pt、Au3、金属冶炼的方法（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2Hg

4、O = 2H （常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）（3）热还原法（ZnCu中等活泼金属） Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温2CuO + C 2Cu + CO2 高温高炉炼铁主要反应WO3 + 3H2 W + 3H2O 高温 常用的还原剂还有哪些? （常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）（3）热还原法（Z实验41 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入漏斗。铝热反应的应用：2AlFe2O3 2FeAl2O3高温3MnO24Al 2Al2O33Mn高温Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O33Co3O4+8Al 9Co + 4Al2O3

5、高温高温其它铝热反应： 铝热反应： 铝某些金属氧化物 Al2O3金属高温实验41 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼金属。应用： 法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。资料卡片： 由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。 为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？ 法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席自从

6、美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，使铝走入千家万户。自从美国青年化学家（4）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（4）电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag金属活动性（还原性）：强弱电解法热还原法热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb

7、（H）Cu Hg Ag离子的氧化性弱强常见金属的冶炼原理(方程式):P89表4-1必会K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是（ ）A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热2、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：Na Zn Hg Au C电解法加热还原法加热分解法物理提取法练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得C电解法加热还原法加热分4、合理开发和利用矿物资源的途径：金属铝的回收与利用4、合理开发和利用矿物资源的途径：金属铝的回收与利用主要途径有：1、提高金属

8、矿物的利用率2、减少金属的使用量3、加强金属资源的回收和再利用4、使用其他材料代替金属材料 主要途径有：1、提高金属矿物的利用率2、减少金属的使用量3、二、海水资源的开发和利用二、海水资源的开发和利用 为什么日韩在独岛问题上互不相让?问题与讨论： 韩国方面称独岛，日本方面称竹岛。面积为18.6平方千米，四周海域是一片丰饶的渔场，海底还蕴藏着比较丰富的油气田。 为什么日韩在独岛问题上互不相让?问题与讨论： 韩国方 问题与讨论 海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。 问题与讨论 海水中蕴含着丰富的水资源和化学资人教版高中化学必修二第四章第一节_开发利用金属矿物和海水资

9、源课件(共45张ppt)含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源含80多种元素，以氢、氧、海水中铀多达45亿吨海水中的化学资海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源 从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中海洋是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的， 也是富饶的 从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”海水资源的广泛性：海洋约占地球表面积71%海洋中的资源 ：动物:（鱼类、海狮、海马、贝类植物:（海草、海带矿物:（各种盐、NaCl、Mg

10、Cl2 . 海底金属结核矿、石油水 : （水资源及各种溶解的盐类海水资源的广泛性：海洋约占地球表面积71%海水中的水1.3X109 亿吨 占地球总水量97% （3%在陆地、淡水），海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的含量很大（如NaCl ）有的含量很少（如Au）海水中的水1.3X109 亿吨 海水资源的多样性：海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%，其余1%为70多种含量微少的元素。海水资源的多样性：海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物海水资源的分散性：海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大

11、但由于太分散 ，含量极微少如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨）但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克） （百分之0.000004克）海水资源的分散性：海水因为量太大、面太广，大多数元素尽.海水水资源的利用海水水资源的利用海水化学资源的开发利用.海水水资源的利用海水水资源的利用从海水中提取淡水海水淡化 （海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。） 海水蒸馏原理示意图（海水水资源的利用）进出原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。从海水中提取淡水海水淡化 （海水淡化的方法主要有蒸太阳能蒸发海水示意图： 太阳能蒸发

12、海水示意图： 海水化学资源的开发利用（海水晒盐）海水化学资源的开发利用（海水晒盐）海水提镁的步骤为：贝壳 生石灰 石灰乳 氢氧化镁 氯化镁 镁写出有关的化学反应方程式： a、 ； b、 ； c、 ； d、 ； e、 。煅烧 a水 b海水 cde海水提镁的步骤为：煅烧 a水 b海水 cde 科学探究：如何证明海带中有碘离子？ 阅读P91实验4-2 化学方程式：2KI + H2O2 + H2SO4= I2+ K2SO4 + 2H2O 科学探究：化学方程式：海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4 H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-

13、的溶液稀H2SO4证明海带中含有碘，有以下步骤灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； 海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.(1)合理的步骤是_(2)证明含碘的步骤是_, 现象是_, 反应的离子方程式是 _滴入淀粉溶液，溶液变蓝2I- + 2H+ +H2O2 I2+2H2O证明海带中含有碘，有以下步骤灼烧海带至完全生成灰，停止加热 思考与交流： 如何将海水中的溴离子转变成溴单质？（阅读教材P91页资料卡片海水提溴。）1、推测海水提溴的步骤和实验装置； 2、写出相关的化学方程式。浓缩海水溴单质氢溴酸单质溴通入Cl2通入空气，SO2吸收通入Cl2 思考与交流：1、推测海水提溴的步骤和实验装置； 2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2=H2SO4+2HBr2HBr + Cl2= Br2+2HCl海水提溴的实验室模拟装置2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl2H2O + B自然资源海水资源矿产资源化石燃料等等化学实验方法合理开发利用同时环境保护达到：人与自然和协相处实现：可持续 发展！ 整理与归纳 自海水资源化学合理达到： 整理与归纳