【公开课课件】8.1.1金属矿物、海水资源的开发利用课件2021-2022学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用第一课时 金属矿物、海水资源的开发利用人教版（人教版（20192019版）版）必修二必修二三星堆遗址大铜面具金杖金属冶炼的实质是什么？MnneM金属从化合态还原成游离态。一、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在形式游离态金金属属在在自自然然界界中中的的存存在在形形态态化合态铂金陨铁不同金属的冶炼方法相同吗？一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼K K CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb(H)(H)CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu物理方法（富集法）千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。刘禹锡刘禹锡浪淘沙浪淘沙一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼K K CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb(H)(H)CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu热分解法HgS=Hg+S丹砂烧之成水银。丹砂烧之成水银。抱朴子抱朴子一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼K K CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb(H)(H)CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu热还原法Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温CuO+H2=Cu+H2O高温高炉炼铁高炉炼铁 氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼热还原法还原剂：CO、C、H2、活泼金属铝热法Fe2O3+2Al =2Fe+Al2O3高温3MnO2+4Al =3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al =2Cr+Al2O3高温铝热剂一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼热还原法铝热法一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼热还原法铝热法实验现象应用镁条剧烈燃烧，放热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，可被磁铁吸引。各部分的作用镁条氯酸钾蒸发皿引燃剂助燃剂一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。焊接钢轨,冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属需要持续加热吗？一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼电解法拿拿破破仑仑大大帝帝喜喜欢欢炫炫耀耀自自己己。每每次次宴宴会会，餐餐桌桌上上的的用用具具几几乎乎全全是是用用银银制制成成的的，唯唯有有他他自自己己用用的的那那一一个个碗碗却却是是铝铝制制品品。为为什什么么贵贵为法国皇帝用色泽要暗得多的铝碗呢？为法国皇帝用色泽要暗得多的铝碗呢？一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼电解法为什么冶炼镁时电解MgCl2而不是MgO？(MgO的熔点为2852，MgCl2的熔点为118)冶炼铝时电解Al2O3(熔点为2045)而不是AlCl3(熔点为190)？冰晶石的作用？思考与讨论K K CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb(H)(H)CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu一、金属矿物的开发利用2.金属的冶炼其他冶炼方法信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。沈括梦溪笔谈沈括梦溪笔谈用用矿矿(硫硫化化矿矿，主主要要成成分分为为CuCu2 2S)S)二二百百五五十十箩箩入入大大旋旋风风炉炉，连连烹烹(灼烧灼烧)三日三夜，方见成铜。三日三夜，方见成铜。明明陆容菽园杂记陆容菽园杂记湿法炼铜火法炼铜一、金属矿物的开发利用1.金属的冶炼和使用顺序和其活泼性有关，越不活泼的金属冶炼方法越简单，为什么呢？2.金属的冶炼和使用顺序除了与其活泼性有关，还可能与哪些因素有关？金属单质还原性、失电子能力依次减弱 金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强金属的存在形式金属在地壳中的含量金属矿物开采的难度一、金属矿物的开发利用3.金属资源的开发和利用 计计算算表表明明，生生产产1 1 molmol铝铝消消耗耗的的电电能能至至少少为为1.8101.8106 6 J J，回回收收铝铝制制饮饮料料罐罐得得到到铝铝与与从从铝铝土土矿矿相相比比，前前者者的的能能耗耗仅仅为为后后者者的的3%-5%3%-5%。通通过过对上述数据的分析和比较，并结合图对上述数据的分析和比较，并结合图8-18-1和图和图8-28-2，你想到了什么？，你想到了什么？合理开发和利用金属资源的有效途径：提高金属矿物的利用率开发环保高效的金属冶炼方法防止金属的腐蚀加强废旧金属的回收和再利用二、海水资源的开发利用建设海洋强国海洋约占地球表面积的71%如何对海水水资源的进行利用？水资源、化学资源、能源资源（潮汐能、波浪能）二、海水资源的开发利用H O微量元素元素种类多 总量很大 富集程度很低1.海水资源的特点Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素80多种常量元素二、海水资源的开发利用海水淡化2.海水水资源的开发利用H O Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素常量元素 海海水水淡淡化化技技术 蒸蒸馏法法 电渗析渗析法法 离子交离子交换法法二、海水资源的开发利用海水制盐2.海水水资源的开发利用H O Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素常量元素漏水煮盐法粗盐提纯杂质离子：Ca2+、Mg2+、SO42-除杂顺序：先BaCl2,后Na2CO3、NaOH都可以 最后加过量稀盐酸，调pH或煮沸。NaCl的工业用途氯碱工业：电解饱和食盐水制钠和氯气制烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等二、海水资源的开发利用海水提镁2.海水水资源的开发利用H O Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素常量元素Mg2+MgMgCl2Mg(OH)2就地取材贝壳(CaCO3)二、海水资源的开发利用海水提镁2.海水水资源的开发利用H O Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素常量元素Mg无水MgCl2MgCl2溶液Mg(OH)2沉淀溶液熔融 电解海水(含Mg2+)石灰乳 盐酸 过滤 Mg2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+Mg(OH)2+2HCl=MgCl+2H2OMgCl2(熔融)=Mg+Cl2电解二、海水资源的开发利用海水提溴2.海水水资源的开发利用H O Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B F 等元素常量元素Br-Br2苦卤a.浓缩b.氧化c.富集d.提取2NaBrCl2=2NaClBr2Br2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr2二、海水资源的开发利用总结2.海水水资源的开发利用任务核心问题如何分离出产品？物料是否能够循环使用？原料物质转化产品原料富集1、从资源、成本角度考虑；2、从反应速率、提高效率角度；3、从成本、环保的角度选取最合适的试剂。4、选取合适的分离提纯方法。转化原理：氧化剂？还原剂？沉淀剂？如何控制反应条件？知识、方法谢谢大家！