《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》課件

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用1第一節(jié)第四章1人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬2人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬2C+2CuO==CO2↑+2Cu高溫銅是人類第一種大量使用的金屬，結(jié)束了漫長的“石器時代”。銅鏡漢武帝時銅幣先秦刀幣在公元前6000年到7000年左右，人類開始邁進了象征古代文明開端的“銅器時代”。資料卡片Cu2(OH)2CO3

＝2CuO+H2O+CO2↑孔雀石3C+2CuO==CO2↑+2Cu高溫銅虎頭英法聯(lián)軍火燒圓明園，被劫掠到國外的珍貴文物——銅虎頭，2000年在香港被拍賣。由中國派員出高價贖回。勿忘國恥：中國還有上百萬件珍貴文物流失海外。4銅虎頭英法聯(lián)軍火燒圓明園，被劫掠到國外的珍貴文物——銅虎頭，人類最早是在由天而降的隕石中獲得單質(zhì)鐵的，隕石中含鐵量高達90%以上。古代阿拉伯人曾傳說“天上的金雨落進沙漠里變成了黑色的鐵”。濟南隕鐵新疆隕鐵南極洲隕鐵5人類最早是在由天而降的隕石中獲得單質(zhì)鐵的，隕石中含鐵量一、金屬的冶煉人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料，多為合金或純金屬，這就需要把金屬從礦石中提煉出來，這就是人們常說的金屬的冶煉。1.金屬冶煉的實質(zhì)利用氧化還原反應(yīng)，使金屬化合物中的金屬陽離子得到電子變成金屬原子。即：Mn++ne-M想一想:要使金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì),金屬元素的化合價如何變化,發(fā)生什么反應(yīng)?6一、金屬的冶煉人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料，多為金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱(1)熱分解法(2)熱還原法(3)電解法二、金屬冶煉的方法的選擇快速閱讀課本88頁內(nèi)容，找出金屬冶煉有多少種方法，分別是什么？適用于金屬活動順序表中的哪些金屬?7金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSn⑴熱分解法練習(xí):寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學(xué)方程式(適用Hg及其以后的不活潑金屬)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg2HgO＝2Hg+O2↑△2Ag2O＝4Ag+O2↑△8⑴熱分解法練習(xí):寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學(xué)方程式(適⑵熱還原法

適用于金屬活動性順序表中的中間的多數(shù)金屬。它是金屬冶煉的常用方法。常用的還原劑有：活潑金屬、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu9⑵熱還原法適用于金屬活動性順序表中的中間的多數(shù)金屬鋁熱反應(yīng)10鋁熱反應(yīng)102Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。注意：鎂條、氯酸鉀的作用：引燃劑112Al+Fe2O32Fe+鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌｛冶煉(高熔點的金屬)12鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌｛冶煉(高熔點的金屬)123MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al═2Cr+Al2O3高溫練習(xí)請寫出MnO2、Cr2O3、分別與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式133MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫高爐煉鐵14Fe2O3＋3CO2Fe＋3⑶電解法在金屬活動性順序中，K、Na、Ca、Al等幾種金屬的還原性很強，這些金屬的陽離子難得電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAuKCaNaMgAl15⑶電解法在金屬活動性順序中，K、Na、Ca、2NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑電解162NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑電解16練習(xí):

寫出電解MgCl2、Al2O3的化學(xué)方程式MgCl2

═Mg+Cl2↑電解(熔融)2Al2O3═4Al+3O2↑電解(熔融)冰晶石17練習(xí):MgCl2═Mg+Cl2↑電解(熔融)2AKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬單質(zhì)的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強電解法熱還原法熱分解法物理方法金屬活動性順序與金屬的冶煉方法小結(jié)(1)為什么不同的金屬的冶煉方法不同?(2)為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?18KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)1、金屬回收的意義⑴節(jié)約礦物資源；⑵節(jié)約能源；⑶減少環(huán)境污染。2、回收廢舊金屬的利用191、金屬回收的意義⑴節(jié)約礦物資源；2、回收廢舊金屬的利用19練習(xí)1:冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2

作還原劑還原。②利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原。③電解法。④熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬()Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬()Hg、Ag等不活潑金屬

()V、Cr、Mn、W等高熔點金屬()①③④②20練習(xí)1:冶煉金屬常用以下幾種方法：①③④②20練習(xí)2:下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C21練習(xí)2:下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是(濕法煉銅:Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu火法煉銅:Cu2S+O2＝2Cu+SO2高溫22濕法煉銅:火法煉銅:高溫22二、海水資源的開發(fā)和利用23二、海水資源的開發(fā)和利用23

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中是“歷史留給人類的資源儲備”海洋是美麗的，也是富饒的24從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大為什么日韓在獨島問題上互不相讓?問題與討論

韓國方面稱獨島，日本方面稱竹島。面積為18.6平方千米，四周海域是一片豐饒的漁場，海底還蘊藏著比較豐富的油氣田。25為什么日韓在獨島問題上互不相讓?問題與討論韓國

海水資源主要分為幾大類？海水中含有多少種元素？

海水中蘊含著的豐富資源。21世紀(jì)人類將重點開發(fā)海洋資源。海水中的化學(xué)資源和礦產(chǎn)資源水資源生物資源能源化學(xué)資源海水是元素的寶庫，含有８０多種元素26海水資源主要分為幾大類？海水中蘊含著的豐含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等較多。被稱為“元素的故鄉(xiāng)”。海水中鈾多達45億噸是已知陸地鈾礦儲量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬年海水中的化學(xué)資源27含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、海水中鈾多達45億海洋中的礦產(chǎn)資源大陸架的淺海海底：石油、天然氣、煤、硫、磷等近岸帶的濱海砂礦：砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)28海洋中的礦產(chǎn)資源大陸架的淺海海底：28海洋生物資源29海洋生物資源29海洋油、氣開發(fā)30海洋油、氣開發(fā)30海洋能源具有商業(yè)開發(fā)價值的：潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電31海洋能源具有商業(yè)開發(fā)價值的：潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電31海水蒸餾原理示意圖1、海水淡化

原理：加熱到水的沸點，液態(tài)水變?yōu)樗羝c海水中的鹽分離，水蒸汽冷凝得到淡水如何用海水制備淡水？海洋中的化學(xué)資源的提取和檢驗32海水蒸餾原理示意圖1、海水淡化原理：加熱到如

太陽能蒸發(fā)海水示意圖：

33太陽能蒸發(fā)海水示意圖：33海水曬鹽（煮海為鹽）34海水曬鹽（煮海為鹽）34提取海帶中的碘元素得到單質(zhì)碘思考與歸納燃燒加水加熱溶解過濾稀硫酸過氧化氫溶液CCl4蒸餾海帶灰海帶懸濁液濾液碘水碘的CCl4溶液單質(zhì)碘操作1操作2操作3操作4操作5試劑1試劑2萃取分液生物富集海水35提取海帶中的碘元素得到單質(zhì)碘思考與歸納燃燒加水過濾稀硫酸過氧思考交流：如何將海水中的溴離子轉(zhuǎn)變成溴單質(zhì)？1、推測海水提溴的步驟和實驗裝置；2、寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。濃縮海水溴單質(zhì)氫溴酸單質(zhì)溴通入Cl2①通入空氣，SO2吸收②通入Cl2③36思考交流：1、推測海水提溴的步驟和實驗裝置；濃縮海水海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例37海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例37一位遇上海難的水手，隨著木排在海上漂流。他用完了淡水，感到異?？诳?，但他不喝海水，因為他知道海水會致命。原因是（）A、海水有苦澀味，根本喝不下去B、海水中含有多種鹽，能使腸胃腐爛致人死亡C、海水中有許多微生物，有些微生物能致人死亡D、海水會造成人體水分從血液和組織內(nèi)脫離出來，進入腸胃中，使人脫水死亡想一想、猜一猜D38一位遇上海難的水手，隨著木排在海上漂流。他用完了淡水，第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用39第一節(jié)第四章1人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬40人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬2C+2CuO==CO2↑+2Cu高溫銅是人類第一種大量使用的金屬，結(jié)束了漫長的“石器時代”。銅鏡漢武帝時銅幣先秦刀幣在公元前6000年到7000年左右，人類開始邁進了象征古代文明開端的“銅器時代”。資料卡片Cu2(OH)2CO3

＝2CuO+H2O+CO2↑孔雀石41C+2CuO==CO2↑+2Cu高溫銅虎頭英法聯(lián)軍火燒圓明園，被劫掠到國外的珍貴文物——銅虎頭，2000年在香港被拍賣。由中國派員出高價贖回。勿忘國恥：中國還有上百萬件珍貴文物流失海外。42銅虎頭英法聯(lián)軍火燒圓明園，被劫掠到國外的珍貴文物——銅虎頭，人類最早是在由天而降的隕石中獲得單質(zhì)鐵的，隕石中含鐵量高達90%以上。古代阿拉伯人曾傳說“天上的金雨落進沙漠里變成了黑色的鐵”。濟南隕鐵新疆隕鐵南極洲隕鐵43人類最早是在由天而降的隕石中獲得單質(zhì)鐵的，隕石中含鐵量一、金屬的冶煉人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料，多為合金或純金屬，這就需要把金屬從礦石中提煉出來，這就是人們常說的金屬的冶煉。1.金屬冶煉的實質(zhì)利用氧化還原反應(yīng)，使金屬化合物中的金屬陽離子得到電子變成金屬原子。即：Mn++ne-M想一想:要使金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì),金屬元素的化合價如何變化,發(fā)生什么反應(yīng)?44一、金屬的冶煉人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料，多為金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱(1)熱分解法(2)熱還原法(3)電解法二、金屬冶煉的方法的選擇快速閱讀課本88頁內(nèi)容，找出金屬冶煉有多少種方法，分別是什么？適用于金屬活動順序表中的哪些金屬?45金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSn⑴熱分解法練習(xí):寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學(xué)方程式(適用Hg及其以后的不活潑金屬)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg2HgO＝2Hg+O2↑△2Ag2O＝4Ag+O2↑△46⑴熱分解法練習(xí):寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學(xué)方程式(適⑵熱還原法

適用于金屬活動性順序表中的中間的多數(shù)金屬。它是金屬冶煉的常用方法。常用的還原劑有：活潑金屬、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu47⑵熱還原法適用于金屬活動性順序表中的中間的多數(shù)金屬鋁熱反應(yīng)48鋁熱反應(yīng)102Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。注意：鎂條、氯酸鉀的作用：引燃劑492Al+Fe2O32Fe+鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌｛冶煉(高熔點的金屬)50鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌｛冶煉(高熔點的金屬)123MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al═2Cr+Al2O3高溫練習(xí)請寫出MnO2、Cr2O3、分別與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式513MnO2+4Al═3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫高爐煉鐵52Fe2O3＋3CO2Fe＋3⑶電解法在金屬活動性順序中，K、Na、Ca、Al等幾種金屬的還原性很強，這些金屬的陽離子難得電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAuKCaNaMgAl53⑶電解法在金屬活動性順序中，K、Na、Ca、2NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑電解542NaCl(熔融)═2Na+Cl2↑電解16練習(xí):

寫出電解MgCl2、Al2O3的化學(xué)方程式MgCl2

═Mg+Cl2↑電解(熔融)2Al2O3═4Al+3O2↑電解(熔融)冰晶石55練習(xí):MgCl2═Mg+Cl2↑電解(熔融)2AKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬單質(zhì)的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強電解法熱還原法熱分解法物理方法金屬活動性順序與金屬的冶煉方法小結(jié)(1)為什么不同的金屬的冶煉方法不同?(2)為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?56KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)1、金屬回收的意義⑴節(jié)約礦物資源；⑵節(jié)約能源；⑶減少環(huán)境污染。2、回收廢舊金屬的利用571、金屬回收的意義⑴節(jié)約礦物資源；2、回收廢舊金屬的利用19練習(xí)1:冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2

作還原劑還原。②利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原。③電解法。④熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬()Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬()Hg、Ag等不活潑金屬

()V、Cr、Mn、W等高熔點金屬()①③④②58練習(xí)1:冶煉金屬常用以下幾種方法：①③④②20練習(xí)2:下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C59練習(xí)2:下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是(濕法煉銅:Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu火法煉銅:Cu2S+O2＝2Cu+SO2高溫60濕法煉銅:火法煉銅:高溫22二、海水資源的開發(fā)和利用61二、海水資源的開發(fā)和利用23

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中是“歷史留給人類的資源儲備”海洋是美麗的，也是富饒的62從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大為什么日韓在獨島問題上互不相讓?問題與討論

韓國方面稱獨島，日本方面稱竹島。面積為18.6平方千米，四周海域是一片豐饒的漁場，海底還蘊藏著比較豐富的油氣田。63為什么日韓在獨島問題上互不相讓?問題與討論韓國

海水資源主要分為幾大類？海水中含有多少種元素？

海水中蘊含著的豐富資源。21世紀(jì)人類將重點開發(fā)海洋資源。海水中的化學(xué)資源和礦產(chǎn)資源水資源生物資源能源化學(xué)資源海水是元素的寶庫，含有８０多種元素64海水資源主要分為幾大類？海水中蘊含著的豐含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等較多。被稱為“元素的故鄉(xiāng)”。海水中鈾多達45億噸是已知陸地鈾礦儲量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬年海水中的化學(xué)資源65含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、海水中鈾多達45億海洋中的礦產(chǎn)資源大陸架的淺海海底：石油、天然氣、煤、硫、磷等近岸帶的濱海砂礦：砂、貝殼等建筑材料和金屬