金属矿物、海水资源的开发利用省公开课一等奖新名师比赛一等奖课件

第1课时金属矿物、海水资源

开发利用第八章

第一节自然资源开发利用第1页1.了解金属冶炼普通原理，掌握活泼性不一样金属冶炼普通方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。2.了解海水主要组成元素，了解海水资源及开发利用主要方式，掌握从海水中提取溴化学反应原理及试验方法，培养“宏观辨识与改变观念”。3.经过对金属冶炼原理及海水资源综合利用认识，培养“科学探究”精神，增强社会责任感。关键素养发展目标第2页二、海水资源开发利用内容索引NEIRONGSUOYIN一、金属矿物开发利用第3页金属矿物开发利用JINSHUKUANGWUDEKAIFALIYONG01第4页知识梳理1.金属元素在自然界中存在形态游离态金、铂化合态2.金属冶炼普通原理(1)基本原理：将金属元素从其化合物中

出来。(2)表示方法：Mn＋＋ne－===M。还原第5页3.金属冶炼普通方法(1)依据：金属活泼性不一样，将其由化合态还原为游离态难易程度不一样。(2)写出用以下方法冶炼金属化学方程式①热分解法：加热分解HgO：2HgO2Hg＋O2↑加热分解Ag2O：2Ag2O4Ag＋O2↑②热还原法：H2还原CuO：CuO＋H2Cu＋H2O高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3第6页③电解法：冶炼钠：___________________________冶炼镁：_____________________________冶炼铝：_____________________________④其它方式：湿法炼铜：_________________________Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu第7页4.合理开发和利用金属矿物资源(1)提升金属矿物利用率。(2)开发环境保护高效金属冶炼方法。(3)预防金属腐蚀。(4)加强废旧金属回收和再利用。(5)使用其它材料代替金属材料。第8页(1)全部金属单质必须经过化学反应才能取得(

)(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(

)(3)越活泼金属元素，人类利用越晚(

)×√判断正误提醒活泼性非常弱金属，如金、铂等，在自然界中以单质形式存在，能够经过物理方法取得。提醒金属冶炼本质就是利用还原剂，将金属从化合物中还原出来。√提醒越活泼金属，其金属阳离子氧化性越弱，越难被还原，所以利用时间就越晚。第9页(4)用热还原法冶炼金属时，能够用H2将Mg从化合物中还原出来(

)(5)铝热反应本质是用铝将比铝活泼性弱金属从其化合物中置换出来(

)×√提醒Mg是活泼金属，其活泼性大于H2活泼性，不能用热还原法制备。提醒铝热反应本质是置换反应，是利用金属铝还原性把活泼性弱金属从其化合物中还原出来。第10页1.利用铝热反应能够在野外焊接大截面钢轨，其原理为2Al＋Fe2O3

Al2O3＋2Fe，某小组用如图所表示仪器及试剂探究铝热反应。深度思索其试验现象统计以下：①猛烈反应，火星四射。②放出大量热，纸漏斗下端被烧穿，有红热熔融物落入细沙上，冷却后变为黑色固体。依据以上描述，回答以下问题：第11页(1)铝热反应需要高温条件，是否还需要连续加热？提醒铝热反应为放热反应，放出热能够维持反应继续进行，所以不需要连续加热。第12页(2)试验中，镁条、氯酸钾作用是什么？引发反应操作是什么？提醒镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更猛烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。第13页(3)蒸发皿中铺少许细沙作用是什么？提醒一是预防蒸发皿炸裂，二是预防生成熔融物溅出。第14页(4)据反应原理，Fe2O3和Al质量比为多少最好？提醒为确保Fe2O3和Al都反应完全，二者质量比控制在3∶1为最好。[

∶m(Al)＝160∶(2×27)≈3∶1]第15页2.地球上金属资源是有限，合理开发利用金属资源尤为主要。下列图是从铝土矿和废旧铝质饮料罐获取铝工艺流程：a.第16页资料卡片：(1)以铝土矿为原料生产1kg铝资源及能耗铝土矿：4kg煤：0.5kg燃料油：0.25kg纯碱：0.5kg石灰：0.5kg氟化钙：0.04kg焙烧碳素：0.6kg冰晶石：0.03kg电能能耗≥6.7×107J(2)以废旧饮料罐生产1kg铝消耗资源及能耗废旧饮料罐1.01kg，电能能耗≤3.35×106J第17页试从能源消耗和环境污染两个角度分析加强废旧金属回收利用主要性。提醒用铝土矿生产铝，能耗高，资源消耗量大，在生产过程中会产生大量废气、废液及废渣，对大气水体及土壤会产生很大污染；而用废旧饮料罐生产铝，能耗低，资源消耗量小，对环境污染很小，变废为宝，既能够降低废旧金属对环境污染还能够提升矿物有效利用率，是可连续发展必定要求。第18页1.工业上惯用电解法冶炼金属为A.镁 B.铁

C.铜 D.银解析镁是活泼金属，用热还原法不能获取，只能用电解熔融氯化镁来制取。√跟踪强化1234第19页2.已知一些金属发觉和使用与其金属活动性有着必定联络。据此推测，以下事件发生在铁器时代之前是A.金属钠使用 B.青铜器大量使用C.海水提镁 D.铝热法制铬解析钠、镁都是活泼金属，工业制备惯用电解法，铝热法制铬是在高温下用铝作还原剂，将铬从其化合物中置换出来，故A、C、D三项对应事件都是近当代发生，铜性质非常稳定，易从化合物中提取出来，故青铜器使用应发生在铁器时代之前。√1234第20页3.铝能用于冶炼熔点高金属(如V、Cr、Mn等)，用到铝性质是A.银白色金属B.熔、沸点相对较低C.导电、导热性能好D.还原性强，在反应中释放出大量热123√4解析铝热法冶炼金属利用是铝还原性强，在反应中释放大量热，在高温下，将活泼性相对弱金属从其化合物中置换出来性质。第21页解析K和Mg不能用H2或CO来还原其化合物制得，因活泼金属单质会和H2O或CO2反应，A项错误；Al应用电解法冶炼，B错误；Hg和Ag惯用热分解法冶炼，D错误。4.以下各组金属最适适用H2或CO把它从化合物中还原出来是A.K、Mg B.Fe、AlC.Fe、Cu D.Hg、Ag123√4第22页金属冶炼方法与金属活动性关系归纳总结返回第23页02海水资源开发利用HAISHUIZIYUANDEKAIFALIYONG第24页1.海水水资源开发利用(1)海洋约占地球表面积

，海水中水储量约占地球总水量

，约1.3×1018t。(2)海水水资源利用知识梳理①71%97%第25页②海水蒸馏a.主要仪器：A：

，B：

，C：

。b.冷凝水流向：

口进，

口出。c.B中加入碎瓷片目标是

。冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶ab预防液体暴沸第26页2.海水化学资源开发利用(1)海水中化学元素海水中元素主要元素：______常量元素：

、

、

、

、S、Ca、Br、C、

Sr、B、F等11种元素微量元素：铀元素、碘元素等O、HClNaKMg第27页①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑制钠和氯气：___________________________制盐酸：H2＋Cl22HCl制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(2)海水中提取物质及综合利用第28页②用KBr制单质溴：_______________________③用MgCl2制Mg：__________________________2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2第29页(1)海洋约占地球表面积71%，所以地球不缺水，人类能够任意使用，不用节约(

)(2)海水淡化方法中，蒸馏法成本最低(

)(3)海水中含量最多两种元素为Na元素和Cl元素(

)(4)能够经过电解饱和食盐水方式获取金属钠和氯气(

)提醒

海水中含量最多两种元素为O和H元素。××判断正误××提醒

电解饱和食盐水能够获取氢氧化钠、氢气和氯气，不能生成金属钠。第30页(5)从溴化钾中获取单质溴发生了氧化还原反应(

)(6)除了从海水中获取淡水和化学物质外，其它就没有什么价值了(

)提醒

除了从海水中获取淡水和化学物质，海水在能量方面也含有十分主要战略意义，如潮汐能、波浪能等新型能源开发和利用等。√×第31页溴及其化合物在工农业生产中有着广泛应用，工业上用一个叫“吹出法”技术从海水中提取溴，其生产流程以下：(1)写出①、③、④过程中反应离子方程式。深度思索提醒①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－③SO2＋Br2＋2H2O===＋2Br－＋4H＋④Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－第32页(2)过程②和④通入空气、水蒸气利用单质溴什么性质？过程①获取了游离态溴，过程③又将其转变为化合态溴，其目标是什么？提醒Br2易挥发，利用空气或水蒸气能够将Br2从海水中吹出；将单质溴再转化为溴离子目标是使Br－浓缩，提升Br2提取效率。第33页(3)过程⑤蒸馏过程中温度控制在80～90℃，温度过高或过低都不利于生产，原因是什么？提醒温度过高，水蒸气挥发性增强，使溴纯度降低，温度太低，溴挥发性减小，造成溴单质不能充分挥发。第34页1.在海水资源综合利用中，不需要化学改变就能够从海水中取得物质是A.溴、碘单质 B.钠、镁单质C.食盐、淡水 D.烧碱、纯碱12√跟踪强化解析海水中氯、溴、碘、镁、铝都以化合态形式存在，若制取其单质，必须经过化学改变。从海水中提取食盐和海水淡化主要是将海水进行蒸发或蒸馏，是物理改变。而由饱和食盐水制取烧碱需电解，为化学改变，故答案选C。第35页2.我国从来十分重视海水资源综合利用，以下相关海水综合利用说法正确是A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能B.海水蒸发制海盐过程中发生了化学改变C.海水中含有溴元素，只需经过物理改变就能够得到溴单质D.从海水中能够得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg√12第36页解析