高中化学必修二第四章第一节省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

第四章化学与自然资源开发利用

第一节开发利用金属矿物和海水资源第1页2023/9/13一、金属矿物开发利用1、金属元素存在：

除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物形式存在于自然界。第2页2023/9/13

冶炼金属实质是用还原方法使金属化合物中金属离子得到电子变成金属原子。n+M得电子M（被还原）2、金属冶炼第3页2023/9/13金属活动性次序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐步减弱金属离子得电子能力逐步增强第4页2023/9/13（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：适合用于极不活泼金属——Pt、Au3、金属冶炼方法第5页2023/9/13（3）热还原法（适合用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O△Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温第6页2023/9/13铝热反应试验4－1第7页2023/9/13反应现象：镁条猛烈燃烧，放出大量热，发出刺眼白光，纸漏斗内猛烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝——还原剂（活泼金属——可作还原剂）第8页2023/9/133MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它铝热反应：第9页2023/9/13铝热反应应用

铝热反应原理能够应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也惯用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等第10页2023/9/13（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↑电解第11页2023/9/13小结金属不一样冶炼方法：金属活动次序金属失电子能力

金属离子得电子主要冶炼方法K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag、Pt、Au强————————————→弱弱————————————→强电解法热还原法热分解法第12页2023/9/13合理开发和利用矿物资源，主要路径有：1、提升金属矿物利用率2、降低金属使用量3、加强金属资源回收和再利用4、使用其它材料代替金属材料第13页2023/9/13二、海水资源开发利用第14页2023/9/13

主要包含海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。经过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都能够到达淡化海水目标。1、海水水资源利用：海洋约占地球面积71%。海水中水1.3X109

亿吨。占地球总水量97%（3%在陆地、淡水）。第15页2023/9/13

海水淡化方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

海水蒸馏原理示意图：第16页2023/9/13太阳能蒸发海水示意图：

第17页2023/9/13海水资源多样性：海水中溶解和悬浮大量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种元素质量占总水量99%，其余1%为70各种含量微少元素。海水中除了水以外，还含有80各种元素，有含量很大（如NaCl）有含量极少（如Au）2、海水化学资源开发和利用第18页2023/9/13海水资源分散性：海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大但因为太分散，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）第19页2023/9/13从海水中提取食盐主要工艺流程从海水中制取盐方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。

第20页2023/9/13从海水中制得NaCl除使用外，还用作工业原料：

1、制烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等。.制取镁、钾、溴及其化工产品。第21页2023/9/13科学探究：怎样证实海带中有碘离子？

第22页2023/9/13

海带中碘元素主要以I-形式存在，提取时用适当氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。

用H2O2做氧化剂，反应离子方程式：

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O

①反应原理

第23页2023/9/13海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-溶液稀H2SO4H2O2含I2溶液含I2有机溶液萃取②提取流程第24页2023/9/13（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净（不要用水洗，有I-）。将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。

（2）用酒精灯灼烧盛有海带坩埚，至海带完全成灰，停顿加热，冷却。

（3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤。

（4）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约1mlH2O2溶液，观察现象。（5）取少许上述滤液，加几滴淀粉溶液，观察现象。

③试验方法第25页2023/9/13从海水中提取溴主要工艺流程⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内溶液中溴单质。

①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩海水酸化。②向酸化海水中通入适量氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl③向含溴单质水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液吸收塔内以到达富集目标：

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4④向吸收塔内溶液中通入适量氯气：

2HBr+Cl2=2HCl+Br2第26页2023/9/13

从海水中