高中化學必修二教材《化學與自然資源的開發(fā)利用》課件

第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和早在3000年前，人們已經(jīng)學用木炭還原鐵礦石來煉鐵，人類進入“鐵器時代”鋁在19世紀還是貴族享用的專品，價格甚至高于黃金,近200年，鋁制品進入尋常百姓家早在3000年前，人們已經(jīng)學用木炭還原鐵礦石來煉鐵，人類進入部分金屬礦物黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦部分金屬礦物黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦一、金屬礦物的開發(fā)和利用金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱在自然界的中，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。一、金屬礦物的開發(fā)和利用金屬活動性順序KCa歷史上金屬被發(fā)現(xiàn)和冶煉利用的順序Au、Ag、Cu、Fe、Al、Ti原因：越活潑的金屬越難冶煉，熔點越高的金屬越難冶煉。隨著社會生產(chǎn)力和科學的發(fā)展，難冶煉的金屬才被冶煉出來古代現(xiàn)代歷史上金屬被發(fā)現(xiàn)和冶煉利用的順序Au、Ag、Cu、Fe、Al1、定義：____________________________________________________________

__________________________________。2、實質(zhì)：______________________________________________________________________________________________。金屬的冶煉

用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。

（即Mn++ne-=M）

將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。1、定義：_________________________冶煉金屬的方法

1、熱分解法（適合一些不活潑金屬）2HgO===2Hg+O2↑加熱2Ag2O===4Ag+O2↑加熱冶煉金屬的方法1、熱分解法（適合一些不活潑金屬）2HgO2、熱還原法（適合大部分金屬）CuO+H2===Cu+H2O高溫Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高溫2、熱還原法（適合大部分金屬）CuO+H2===Cu+鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng)

3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高溫鋁熱反應(yīng)Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫其它鋁鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用

鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用

3、電解法（適合一些非?；顫娊饘伲㎝gCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解3、電解法（適合一些非?；顫娊饘伲㎝gCl2(歸納：KCaNaMgAl︱ZnFeSnPb(H)Cu

︱HgAg

︱

PtAu電解法熱還原法熱分解法物理提取法金屬的活動順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg金屬原子失電子能力強

→

弱金屬離子得電子能力弱

→

強主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法歸納：KCaNaMgAl︱ZnFeS金屬的回收和資源保護回收金屬的意義：（1）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染金屬的回收和資源保護回收金屬的意義：二、海水資源的開發(fā)利用二、海水資源的開發(fā)利用從太空回望地球，這是一個藍色的家園。浩瀚的海洋——不僅是生命之源，也是無以倫比的資源寶庫……從太空回望地球，海洋生物資源海洋生物資源海洋中的礦產(chǎn)資源海洋中的礦產(chǎn)資源含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資源含80多種元素，以氫、氧、海水中鈾多達45億噸海水中的化學資海洋能源具有商業(yè)開發(fā)價值的：潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電海洋能源具有商海水中水資源的利用

海水的淡化（咸水淡水）

直接利用海水進行循環(huán)冷卻（作冷卻用水）通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的?！Ｋ兴Y源的利用①海水淡化的途徑:

從海水中提取淡水從海水中分離出鹽②海水淡化的方法:

蒸餾法（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高）電滲析法（成本低，但未能大量生產(chǎn)）離子交換法（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹脂）海水淡化①海水淡化的途徑:海水淡化蒸餾法實現(xiàn)海水淡化海水淡化蒸餾法實現(xiàn)海水淡化海水淡化海水中的化學資源⑴．從海水中提取食鹽的主要工藝流程從海水中制取鹽的方法主要有：鹽田法、電滲析法和冷凍法。

海水中的化學資源⑴．從海水中提取食鹽的主要工藝流程從海水中制煮海為鹽煮為思考：制得的粗鹽中含較多的氯化鎂和氯化鈣及泥沙，請設(shè)計實驗室除去NaCl中混有的泥沙、Ca2+、Mg2+離子的方法先將樣品溶解，加稍過量的氫氧化鈣，再加入稍過量的碳酸鈉溶液，過濾；在濾液中加入稍過量的鹽酸，蒸發(fā)結(jié)晶即可。⑴．從海水中提取食鹽的主要工藝流程思考：制得的粗鹽中含較多的氯化鎂和氯化鈣及泥沙，請設(shè)計實驗⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程

鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下（見課本Ｐ84）：⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程鎂是一種用途很廣的金屬材料，⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O③MgCl2·6H2O

MgCl2＋6H2O④MgCl2(熔融)

Mg＋Cl2↑⑵從海水中提取鎂的主要工藝流程有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：⑶從海水中提取溴的主要工藝流程⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。①用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。②向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl③向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4④向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr+Cl2=2HCl+Br2⑶從海水中提取溴的主要工藝流程⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時用適當?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：⑷從海帶中提取碘的實驗①反應(yīng)原理

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時用適當?shù)难趸瘎⑵洌?）稱取3g干海帶，用刷子把干海帶表面的附著物刷凈（不要用水洗，有I-）。將海帶剪碎，用酒精潤濕（便于灼燒）后，放在坩堝中。

（2）用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝，至海帶完全成灰，停止加熱，冷卻。

（3）將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，再向燒杯中加入10ml蒸餾水，攪拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，過濾。

（4）向濾液中滴入幾滴稀硫酸，再加入約1mlH2O2溶液，觀察現(xiàn)象。（5）取少量上述濾液，加幾滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。

②實驗方法（1）稱取3g干海帶，用刷子把干海帶表面的附著物刷凈（不要用③提取流程③提取流程④實驗注意事項海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；用干海帶從而易于燃燒；灼燒海帶的地方要注意通風。④實驗注意事項海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；3、海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系3、海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系總結(jié)：海水資源的開發(fā)利用簡述★從海水中提取淡水——海水淡化海水制鹽★從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品★從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料★從海水中獲取其他物質(zhì)和能量總結(jié)：海水資源的開發(fā)利用簡述★從海水中提取淡水——海水淡化開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

熱分解法

電解法

熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg一.金屬礦物開發(fā)利用二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用：海水淡化2.海水化學資源的開發(fā)利用：海帶中碘元素的檢驗、海水提溴開發(fā)利用金屬礦物和海水資源熱分解法電解法高中化學必修二教材《化學與自然資源的開發(fā)利用》ppt課件三、煤、石油和天然氣的綜合利用1、煤的組成及其綜合利用無機物有機物C元素—大量H、N、S、O等元素—少量Si、Al、Ca、Fe

污染環(huán)境COxNOxSO2煙塵煤的組成三、煤、石油和天然氣的綜合利用1、煤的組成及其綜合利用無機物煤的干餾將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，叫做煤的干餾煤干餾的產(chǎn)物有哪些？焦爐煤氣、煤焦油、焦炭煤的氣化在一定條件下把煤及其干餾物轉(zhuǎn)化為煤氣（CO、H2）。

煤的干餾將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，叫做煤的干餾焦爐煤煤的液化煤的直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料。煤的間接液化：先將煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇等。CO+2H2CH3OH(甲醇常溫下為液體,可以燃燒,還可代替汽油作內(nèi)燃的燃料。)煤的液化煤