《开发利用金属矿物和海水资源》课件

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1第一节第四章1人类最早发现和应用的金属2人类最早发现和应用的金属2C+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6000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3C+2CuO==CO2↑+2Cu高温铜虎头英法联军火烧圆明园，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价赎回。勿忘国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外。4铜虎头英法联军火烧圆明园，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济南陨铁新疆陨铁南极洲陨铁5人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。1.金属冶炼的实质利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即：Mn++ne-M想一想:要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?6一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱(1)热分解法(2)热还原法(3)电解法二、金属冶炼的方法的选择快速阅读课本88页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？适用于金属活动顺序表中的哪些金属?7金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSn⑴热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式(适用Hg及其以后的不活泼金属)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg2HgO＝2Hg+O2↑△2Ag2O＝4Ag+O2↑△8⑴热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式(适⑵热还原法

适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。常用的还原剂有：活泼金属、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu9⑵热还原法适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属铝热反应10铝热反应102Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。注意：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂112Al+Fe2O32Fe+铝热反应的应用焊接钢轨｛冶炼(高熔点的金属)12铝热反应的应用焊接钢轨｛冶炼(高熔点的金属)123MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al═2Cr+Al2O3高温练习请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式133MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高温Cr2O3Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温高炉炼铁14Fe2O3＋3CO2Fe＋3⑶电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAuKCaNaMgAl15⑶电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、2NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑电解162NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑电解16练习:

写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式MgCl2

═Mg+Cl2↑电解(熔融)2Al2O3═4Al+3O2↑电解(熔融)冰晶石17练习:MgCl2═Mg+Cl2↑电解(熔融)2AKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小结(1)为什么不同的金属的冶炼方法不同?(2)为什么人类使用铁器比使用铜器晚?18KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)1、金属回收的意义⑴节约矿物资源；⑵节约能源；⑶减少环境污染。2、回收废旧金属的利用191、金属回收的意义⑴节约矿物资源；2、回收废旧金属的利用19练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2

作还原剂还原。②利用铝热反应原理用Al还原。③电解法。④热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属

()V、Cr、Mn、W等高熔点金属()①③④②20练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①③④②20练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C21练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是(湿法炼铜:Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu火法炼铜:Cu2S+O2＝2Cu+SO2高温22湿法炼铜:火法炼铜:高温22二、海水资源的开发和利用23二、海水资源的开发和利用23

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是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的24从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大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。25为什么日韩在独岛问题上互不相让?问题与讨论韩国

海水资源主要分为几大类？海水中含有多少种元素？

海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重点开发海洋资源。海水中的化学资源和矿产资源水资源生物资源能源化学资源海水是元素的宝库，含有８０多种元素26海水资源主要分为几大类？海水中蕴含着的丰含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27含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、海水中铀多达45亿海洋中的矿产资源大陆架的浅海海底：石油、天然气、煤、硫、磷等近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金属矿产28海洋中的矿产资源大陆架的浅海海底：28海洋生物资源29海洋生物资源29海洋油、气开发30海洋油、气开发30海洋能源具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电31海洋能源具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电31海水蒸馏原理示意图1、海水淡化

原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水如何用海水制备淡水？海洋中的化学资源的提取和检验32海水蒸馏原理示意图1、海水淡化原理：加热到如

太阳能蒸发海水示意图：

33太阳能蒸发海水示意图：33海水晒盐（煮海为盐）34海水晒盐（煮海为盐）34提取海带中的碘元素得到单质碘思考与归纳燃烧加水加热溶解过滤稀硫酸过氧化氢溶液CCl4蒸馏海带灰海带悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液单质碘操作1操作2操作3操作4操作5试剂1试剂2萃取分液生物富集海水35提取海带中的碘元素得到单质碘思考与归纳燃烧加水过滤稀硫酸过氧思考交流：如何将海水中的溴离子转变成溴单质？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Cl2①通入空气，SO2吸收②通入Cl2③36思考交流：1、推测海水提溴的步骤和实验装置；浓缩海水海水综合利用联合工业体系一例37海水综合利用联合工业体系一例37一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命。原因是（）A、海水有苦涩味，根本喝不下去B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡想一想、猜一猜D38一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，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39第一节第四章1人类最早发现和应用的金属40人类最早发现和应用的金属2C+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6000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41C+2CuO==CO2↑+2Cu高温铜虎头英法联军火烧圆明园，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价赎回。勿忘国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外。42铜虎头英法联军火烧圆明园，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济南陨铁新疆陨铁南极洲陨铁43人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。1.金属冶炼的实质利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即：Mn++ne-M想一想:要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?44一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱(1)热分解法(2)热还原法(3)电解法二、金属冶炼的方法的选择快速阅读课本88页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？适用于金属活动顺序表中的哪些金属?45金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSn⑴热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式(适用Hg及其以后的不活泼金属)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg2HgO＝2Hg+O2↑△2Ag2O＝4Ag+O2↑△46⑴热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式(适⑵热还原法

适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。常用的还原剂有：活泼金属、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu47⑵热还原法适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属铝热反应48铝热反应102Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。注意：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂492Al+Fe2O32Fe+铝热反应的应用焊接钢轨｛冶炼(高熔点的金属)50铝热反应的应用焊接钢轨｛冶炼(高熔点的金属)123MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al═2Cr+Al2O3高温练习请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式513MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高温Cr2O3Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温高炉炼铁52Fe2O3＋3CO2Fe＋3⑶电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAuKCaNaMgAl53⑶电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、2NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑电解542NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑电解16练习:

写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式MgCl2

═Mg+Cl2↑电解(熔融)2Al2O3═4Al+3O2↑电解(熔融)冰晶石55练习:MgCl2═Mg+Cl2↑电解(熔融)2AKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小结(1)为什么不同的金属的冶炼方法不同?(2)为什么人类使用铁器比使用铜器晚?56KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)1、金属回收的意义⑴节约矿物资源；⑵节约能源；⑶减少环境污染。2、回收废旧金属的利用571、金属回收的意义⑴节约矿物资源；2、回收废旧金属的利用19练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2

作还原剂还原。②利用铝热反应原理用Al还原。③电解法。④热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属

()V、Cr、Mn、W等高熔点金属()①③④②58练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①③④②20练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C59练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是(湿法炼铜:Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu火法炼铜:Cu2S+O2＝2Cu+SO2高温60湿法炼铜:火法炼铜:高温22二、海水资源的开发和利用61二、海水资源的开发和利用23

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是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的62从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大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。63为什么日韩在独岛问题上互不相让?问题与讨论韩国

海水资源主要分为几大类？海水中含有多少种元素？

海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重点开发海洋资源。海水中的化学资源和矿产资源水资源生物资源能源化学资源海水是元素的宝库，含有８０多种元素64海水资源主要分为几大类？海水中蕴含着的丰含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65含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、海水中铀多达45亿海洋中的矿产资源大陆架的浅海海底：石油、天然气、煤、硫、磷等近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金属