【课件】自然资源的开发利用课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展 P95P95 第一第一节 自然自然资源的开源的开发利用利用（1）土地与土壤资源土地与土壤资源矿产资源矿产资源生物资源生物资源水资源水资源能源资源能源资源环境资源环境资源可再生资源可再生资源不可再生资源不可再生资源自然资源自然资源能否再生能否再生自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础金属矿产和非金属矿产（煤、石油、天然气、土壤等金属矿产和非金属矿产（煤、石油、天然气、土壤等第一第一节 自然自然资源的开源的开发利用利用 可持可持续发展的目展的目标是在是在满足人足人类需要的同需要的同时,强调人人类的的行

2、行为要受到自然界的制要受到自然界的制约,强调人人类代代际之之间、人、人类与其他生物种与其他生物种群之群之间、不同国家和不同地区之、不同国家和不同地区之间的公平。的公平。经济可持可持续发展展社会可持社会可持续发展展资源可持源可持续发展展环境可持境可持续发展等展等可持可持续发展展金属的存在金属的存在游离态金属矿游离态金属矿(Pt(Pt、AuAu等等)化合化合态金属金属矿金属的存在金属的存在金属的冶金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造金属材料的将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造金属材料的过程在工业上叫做金属的冶炼。过程在工业上叫做金属的冶炼。治炼一般步骤：治炼一般步骤：富集富集

3、除杂除杂,提高矿石中有用成分的含量提高矿石中有用成分的含量利用氧化还原反应将金属化合物还原成单质利用氧化还原反应将金属化合物还原成单质提纯金属提纯金属冶炼冶炼精炼精炼金属的冶金属的冶炼K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au约200年前年前约3000年前年前金属的冶金属的冶炼和使用和使用顺序和其活序和其活泼性有关，性有关，越不活越不活泼的金属冶的金属冶炼方法越方法越简单。约5000年前年前金属的冶金属的冶炼方法方法一、物理方法一、物理方法美美人人首首饰饰侯侯王王印印，尽尽是是沙沙中中海海底底来来。刘刘禹禹锡锡浪浪淘淘沙沙淘金原理：淘金原理：金的密度比

4、沙大金的密度比沙大金属的冶金属的冶炼方法方法一、物理方法一、物理方法淘金原理：金的密度比沙大淘金原理：金的密度比沙大淘去粗沙后的砂金淘去粗沙后的砂金混汞黄金提炼法混汞黄金提炼法(汞齐化汞齐化)湿法黄金提练法湿法黄金提练法(王水溶解王水溶解)金属的冶金属的冶炼方法方法二、化学方法二、化学方法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au古代炼丹术士葛洪的抱朴子中古代炼丹术士葛洪的抱朴子中“丹砂烧之成水银丹砂烧之成水银”1.1.热分解法热分解法2HgO =2Hg+O2HgO =

5、2Hg+O2 2 2Ag2Ag2 2O =4Ag+OO =4Ag+O2 2 HgS =2Hg+SHgS =2Hg+S金属的冶金属的冶炼方法方法二、化学方法二、化学方法2 2.热还原法热还原法常用的常用的还原剂还原剂有：有：COCO、H H2 2、C(C(焦焦炭炭)、活泼金属、活泼金属FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 高温高温K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au炉火照天地，红星乱紫烟。炉火照天地，红星乱紫烟。李白秋浦歌

6、李白秋浦歌 金属的冶金属的冶炼方法方法古代用火古代用火烧孔雀石孔雀石炼铜湿法湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu火法火法炼铜(高温冶高温冶炼黄黄铜矿)铝热法：用金属铝做还原剂冶炼活泼性不如铝且高铝热法：用金属铝做还原剂冶炼活泼性不如铝且高熔点的金属（熔点的金属（FeFe、V V、CrCr、MnMn等）等）应用应用:焊接钢轨焊接钢轨说明说明:点燃镁条用来提供引发反应的热能点燃镁条用来提供引发反应的热能,引燃剂引燃剂金属的冶金属的冶炼方法方法Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3高温高温3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3高温高温3Co3O

7、4+8Al 9Co+4Al2O3高温高温3V2O5+10Al 6V+5Al2O3高温高温金属的冶金属的冶炼方法方法金属的冶金属的冶炼方法方法3.3.用铝热反应冶炼金属用铝热反应冶炼金属,虽克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、虽克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的问题难冶炼的问题,但是成本较高。但是成本较高。热还原法常用的还原剂热还原法常用的还原剂:C:C、COCO、H H2 2、AlAl1.1.用用H H2 2作还原剂时作还原剂时,生成的产物生成的产物H H2 2O O在高温下以水蒸气的形式蒸发出在高温下以水蒸气的形式蒸发出去去,使制得的金属纯度较高使制得的金属纯度较高,但成本也较高。但成

8、本也较高。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au3 3.电解法电解法金属的冶金属的冶炼方法方法物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/oC28522054714190（以分子形式存在）沸点/oC360029801412180已知有关物已知有关物质的熔沸点数据如下表的熔沸点数据如下表:参考上述数据填空和回答参考上述数据填空和回答问题.(1)工工业上上为什么常用什么常用电解熔融解熔融MgCl2的方法生的方法生产金属金属镁,而不用而不用电解解MgO的的方法生方法生产

9、镁?(2)工工业上上为什么常用什么常用电解解Al2O3冰晶石熔融混合物的方法生冰晶石熔融混合物的方法生产金属金属铝,而不用而不用电解解AlCl3的方法生的方法生产铝?金属的冶金属的冶炼方法方法金属的冶金属的冶炼方法方法氧化氧化铝冰晶石冰晶石碳素碳素电极极液液态铝铝土土矿石油焦石油焦和和沥青焦青焦萤石石电解解铝锭课本本99页金属的冶金属的冶炼方法方法 启示启示1.1.从铝土矿中制铝消耗的能量要远远高于回收后制铝从铝土矿中制铝消耗的能量要远远高于回收后制铝消耗的能量消耗的能量,因而因而,在实际生产过程中必须要考虑成本。在实际生产过程中必须要考虑成本。启示启示3.3.实际生产过程中实际生产过程中,金

10、属的冶炼过程是个复条过程金属的冶炼过程是个复条过程,在得到所需在得到所需产品的同时也会产生废弃物。必须考虑废弃物的处理和生产过程对产品的同时也会产生废弃物。必须考虑废弃物的处理和生产过程对环境的影响。环境的影响。怎样合理开发利用金属资源？怎样合理开发利用金属资源？（1 1）提高金属矿物的利用率）提高金属矿物的利用率（3 3）加强金属资源的回收和再利用）加强金属资源的回收和再利用（5 5）使用其他材料代替金属材料）使用其他材料代替金属材料金属的冶金属的冶炼方法方法小小结金属冶金属冶炼的的实质Mn+ne-M 还原原K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au失失电子能力子能力减弱减弱增增强得得电子能力子能力冶冶炼方法不同方法不同得得电子能力不同子能力不同K+Ca+Na+Mg+Al+Zn+Fe+Sn+Pb+(H+)Cu+Hg+Ag+K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au物理法物理法热分解法分解法热还原法原法电解法解法