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《开发利用金属矿物和海水资源》PPT课件

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第1节开发利用金属矿物和海水资源PPT课件

第1节开发利用金属矿物和海水资源PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• 2I-+MnO2 +2H + ==I2 + H2O +Mn2+
思考与交流： 如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材 P91页资料卡片——海水提溴。 1、推测海水提溴的步骤和实验装置；
2、写出相关的化学方程式。
浓缩海水
通入Cl2 ①
溴单质
通入空气，SO2吸收 ②
氢溴酸 通入Cl2
③
单质溴
海水提溴的实验室模拟装置
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ C ）
A、加热氧化铝
B、加热碳酸钙
C、电解熔融氯化钠
D、氯化钠与铝粉高温共热
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ①Na 电解法 ②Zn 加热还原法 ③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
第一节 开发利用金属资源和海水资源
M n+
得电子
原理是氧化还原反应 M（被还原）
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
（1）物理提取法：
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
（2）热分解法（适用于不活泼金属）

人教版化学《开发利用金属矿物和海水资源》优质课件

人教版化学《开发利用金属矿物和海水资源》优质课件
二、金属的冶炼 1．冶炼的原理和实质
第 4 章 第 1 节 开 发 利用金 属矿物 和海水 资源 第 1 课时 课 件- 2020-2 021学年 高中化 学必修 二(共 44张PP T)
第 4 章 第 1 节 开 发 利用金 属矿物 和海水 资源 第 1 课时 课 件- 2020-2 021学年 高中化 学必修 二(共 44张PP T)
2．已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在时代之前的是( B )
A．金属铝的冶炼
B．青铜器时代
C．金属钾的使用
D．戴维发现金属钠
解析：铁的活泼性大于铜，在铁器时代之间的金属，铝、钠、钾的金属活
动性比铁强，铜的活动性比铁弱，所以在铁器时代之前使用的金属是铜，所以
三、金属资源的合理开发利用 1．合理开发利用金属资源 金属矿产资源是不可再生资源。 2．有效利用金属资源的途径 (1)提高金属矿物的__利__用__率____； (2)减少金属的使用量； (3)加强金属资源的___回__收_____和再利用； (4)使用其他材料代替金属材料。
第 4 章 第 1 节 开 发 利用金 属矿物 和海水 资源 第 1 课时 课 件- 2020-2 021学年 高中化 学必修 二(共 44张PP T)
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多数的金 属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样从金属矿物中 得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？
课前新知预习
一、金属在自然界中的存在形态 点拨：金属在自然界中的存在形式与金属的活泼性有关。
第 4 章 第 1 节 开 发 利用金 属矿物 和海水 资源 第 1 课时 课 件- 2020-2 021学年 高中化 学必修 二(共 44张PP T)

第四章第一节第1课时课件.ppt

第四章第一节第1课时课件.ppt

电解 (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=====
Mg＋Cl2↑，符合④。
学习·探究区
第四章 第一节 第1课时
2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选
用不同方法冶炼不同金属的主要依据是
(C )
A．金属在自然界中的存在形式
本
课 栏
B．金属元素在地壳中的含量
△ A．2HgO=====2Hg＋O2↑
本 课
B．4Al＋3MnO2=高==温==2Al2O3＋3Mn
栏 目 开
△ C．H2＋MgO=====Mg＋H2O
关
高温
D．4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2
解析 根据金属的冶炼规律，Hg 可用热分解法；Mn 属于高 熔点金属，可用铝热法；Fe 在金属活动性顺序表中处在中间 位置，可用热还原的方法，还原剂可用 CO；Mg 比 H2 活泼， H2 不能和 MgO 反应，故 C 选项错误。
教学重难点：金属的冶炼和铝热反应的原理。
知识·回顾区
第四章 第一节 第1课时
1．常见金属的活动性顺序如下： K――C―a―N―a―M―金g―A属―l―Z活―n动―F性―e S―由n―强P―b―逐H―渐―C减―u―弱H―g―A―g―P―t―A→u
本 举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断与依据。
氯酸钾:_助__燃__剂__，__为___镁__条__继__续__燃__烧___提__供__氧__气__，__引___发__铝__热__反。应
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明
生成物中有金属铁。
学习·探究区
归纳总结
第四章 第一节 第1课时

第一节-开发利用金属矿物和海水资源ppt课件

第一节-开发利用金属矿物和海水资源ppt课件
其它铝热反应：
铝热反应：
铝＋某些金属氧化物 Al2O3＋金属
高温
铝热剂
铝热反应应用
冶炼难熔的金属
焊接钢轨
Fe + CuSO4 ==FeSO4+Cu
湿法炼铜
火法炼铜
灼烧辉铜矿（Cu2S）
碳法制铜
灼烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]与木炭混合物
提示：先分解 后还原
古法炼铜-----兴于商周时期
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
高温
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO +H2O + CO2↑
Cu2S+O2 2Cu+SO2
高温
HgO
加热
Ag2O
加热
（3）热分解法---不活泼金属
2HgO 2Hg ＋ O2 ↑
K
TiCl4
食卤
Br2
MgO
(富集的方法)
过滤
CaO
CaCO3
(贝壳)
(耐火材料)
(焰火，照明弹)
高温
Mg(OH)2
MgCl2
Cl2
Mg
(aq)
MgCl2(s)
熔
Na2CO3
NaHCO3
H2O
NH3、CO2
食盐
饱和食盐水
水
电解
△
海水
日晒
海水中化学元素提取主要是：
海水是一座巨大的液体资源宝库，合理环保的开发利用海水资源是实现人类可持续发展的重要方向。
铝热反应的应用：
2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3
高温
3MnO2＋4Al 2Al2O3＋3Mn
高温
Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O3

开发利用金属矿物和海水资源ppt课件

开发利用金属矿物和海水资源ppt课件
开发利用金属矿物和海水资源
一.金属矿物开发利用
1.热分解法 2.热还原法
铝热反应（铝粉与某些金属氧化物如Fe2O3、
MnO2、Cr2O３、V2O5等）的混合物在高温 下进行的反应。其中铝粉与这些金属氧化物的 混合物称为铝热剂。）
镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂
反应现象: 剧烈反应，发出强光， 纸漏斗被烧穿， 沙子上落有黑色铁珠。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
开发利用金属矿物和海水资源
提问：
金属在自然界一般以什么形式存在？
自然界中绝大多数金属以化合态存在；只有少数 金属以游离态存在（金、铂）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
开发利用金属矿物和海水资源
一.金属矿物开发利用
1.加热法 2.热还原法 3.电解法 二.海水资源的开发利用
1.海水水资源的利用 2.海水化学资源的开
发利用
检验海带中碘元素（I-)
在什么仪器灼烧
还可用哪些氧化剂
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
开发利用金属矿物和海水资源
一.金属矿物开发利用
1.加热法 2.热还原法 3.电解法 二.海水资源的开发利用
1.海水水资源的利用
海水淡化的主要方法：蒸馏法
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

开发利用金属矿物和海水资源PPT课件16 人教课标版

开发利用金属矿物和海水资源PPT课件16 人教课标版
△ ＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2。 ②CO还原Fe2O3：3CO _______________________
△ ＋Fe3O4=====3Fe＋2CO2↑ ③C还原Fe3O4： 2C _________________________ 。
(4)电解法——适用于金属活动性______ 很强 的金 属的冶炼。(写出化学方程式)
△ Ag：2Ag2O=====4Ag＋O2↑ 。 ② ____________________________
(3)热还原法——适用于金属活动性介于________ Zn～Cu 之间的大多数金属的冶炼。(写出化学方程式)
△ H2＋CuO=====Cu＋H2O 。 ①H2还原CuO：_______________________
冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；② 水煤气(或氢气，或一氧化碳)法；③活泼金属 置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应 用。 古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜； (Ⅱ)湿法炼铜； 现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁， 对它们的冶炼方法的分析不正确的是( ) A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④
2．海水是镁的主要来源之一。从海水中提取 镁可按如下步骤进行： ①把贝壳制成石灰乳； ②向引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、 过滤沉淀物； ③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥； ④电解得到产物。
以上提取镁的全过程中，没有涉及的化学反 应类型是________。 A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素， 碘元素以离子的形式存在。实验室里从海藻中 提取碘的流程如图所示：
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称 ①________；写出过程②中有关反应的离子 方程式：____________________________。 (2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为 ______。 A．酒精、四氯化碳 B．四氯化碳、苯 C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油

开发利用金属矿物和海水资源ppt课件(共43张PPT)

第四章 化学与可持续发展
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
人类最早发现和应用的金属
资料卡片
铜是人类第一种大量使用的金属，结束了 漫长的“石器时代”。
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑ 孔雀石 C + 2CuO 高==温 CO2 ↑ + 2Cu
在公元前6000年到7000年左右，人 类开始迈进了象征古代文明开端的 “铜器时代”。
金属铝的回收与利用
回收金属的意义：
（1〕节约矿物资源； （2〕节约能源； （3〕减少环境污染
回收金属的实例：
（1〕废旧钢铁用于炼钢；
（2〕废铁屑用于制铁盐； （3〕定影液用于回收银
二、海水资源的开发和利用
从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮〞在一大 片蓝色的海洋之中
海水资源的多样性
海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重 点开发海洋资源。
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的， 陨石中含铁量高达90%以上。
古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成 了黑色的铁”。
新 疆 陨 铁
南
极
洲
陨
济南陨铁
铁
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素的存在：
除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金 属以化合物的形式存在于自然界。
从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮〞在一大片蓝色的海洋之中
Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
与水反应 Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
海水中蕴含着的丰富资源。
（1〕废旧钢铁用于炼钢；

开发利用金属矿物和海水资源PPT课件17

开发利用金属矿物和海水资源
1
金属的冶炼 • 1．金属活动顺序与金属冶炼方法的关系
金属的活动 性顺序 金属原子 失电子能力 金属离子 得电子能力 主要冶炼方 法 电解法 K Ca Zn Fe NaMg SnPb( Al H) Cu 强―→弱 弱―→强 热还原法 热分解法 物理方法2 Hg Ag Pt Au
• 2.铝热反应
• (1)原理
• 铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金 属单质。 • (2)反应特点
• ①高温条件；
• ②剧烈燃烧，放出大量的热；
• ③新生成的液态金属单质易与Al2O3 态)分离。
(固
3
• (3)引燃剂和铝热剂。
• ①引燃剂：镁条、氯酸钾。
• ②铝热剂：铝粉和金属氧化物 (Fe2O3 、 Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。 • (4)应用 • 铝热反应常用于冶炼难溶金属 V 、 Cr 、 Mn等，焊接钢轨等。 4
25
• (2) 步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含 有 Li ＋ 、 SO ，另含有 Al3 ＋ 、 Fe3 ＋ 、 Fe2 ＋ 、 Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加 石灰石 入 __________ (填“石灰石”、“氯化 钙 ” 或 “ 稀 硫 酸 ” ) 以 调 节 溶 液 的 pH 到 6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得 到浸出液。
_____________________ 。 •Na (5) 从 2SO 4 母 液 中 可 回 收 的 主 要 物 质 是 ________ 。
27
• (1) 将矿石粉碎可使锂辉石与硫酸充分接触， 有利于加快浸出反应速率，提高浸出率。
• (2)加入石灰石与酸反应可以起到调节 pH的 目的，同时剩余石灰石与生成的沉淀可一 起过滤除去；硫酸、CaCl2都无法使溶液的 pH调整到6.0～6.5。
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2013-5-16
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温
2013-5-16
铝热反应的应用
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于 焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理 ，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等。
水蒸气(吹入)
吸收 塔SO2
HBr、 通入Cl2 Cl- 分离 溴单质 富集溴 SO42－ Br2 化学方程式： 2NaBr ＋ Cl2 === Br2 ＋2NaCl Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O === 2HBr ＋ H2SO4 2HBr ＋ Cl2 === Br2 ＋ 2HCl
反应后
2013-5-16
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
2013-5-16
4 、热还原法（适用于大部分金属）
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
……………
2013-5-16
1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应 金属的是（ C ） A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ①Na 电解法 ②Zn 加热还原法 ③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
2013-5-16
将金属从其化合物中还原出来用于生 产和制造各种金属材料的过程在工业上称 为金属的冶炼。
冶炼金属的实质是用还原的 方法使金属化合物中的金属离子 得到电子变成金属原子。
2013-5-16
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
在公元前6000年到7000年左右， 人类开始迈进了象征古代文明开 端的“铜器时代”。
铜 镜
2013-5-16
汉武帝时铜币
先秦刀币
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时 已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁， 领先欧洲 一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲 最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握 这一技术。 古代中国劳动人民用木炭炼铁
2013-5-16
2013-5-16
从太空观察地球，看到地球上有七片陆 地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
海洋是美丽的，
也是富饶的
是“历史留给人类的资源储备”
2013-5-16
镁在地壳中含量只有铝 的四分之一，而且镁比 铝更加活泼，所以要想 矿物质中获取镁，代价 比铝更高。
海洋中含有大量的氯 化镁，海水又咸又苦。 咸是因为含有氯化钠， 苦是因为含有氯化镁，
（2）海水淡化的方法及其特点 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、 离子交换法等。 其中蒸馏法的历史最 久，技术和工艺也比较完 善，但成本较高。
2013-5-16
海水蒸馏原理示意图：
2013-5-16
太阳能蒸发海水示意图：
2013-5-16
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿吨, 是已知陆地铀矿储量 的4500倍。氘有50亿 吨足够人类用上千万 年.
2013-5-16
铝热反应
实验4－1
注意观察现象
2013-5-16
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的
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。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热剂
铝是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化 物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼 的金属也可作还原剂。
但铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明， 铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有 传递信息功能的有机碱反应，导致神经系统传递信 息受阻，引起老年痴呆。
2013-5-16
合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
2013-5-16
从海水中提取NaCl
煮 海 为 盐
2013-5-16
海带提碘：
灼烧 海带 海带灰 含I-的溶液
稀H2SO4
溶解过滤
残渣
H2O2
含I2的有机溶液
2013-5-16
萃取
含I2的溶液
海水提溴：主要方法是空气吹出法
主要流程
海水
浓缩 酸化
浓缩 海水 Br-
通入
氯气
海 水 ClBr2
通入空气
含80多种元素，以氢、氧、 氯、钠、镁、硫、钙、钾等 较多。被称为“元素的故乡”。
-16
海洋中的矿产资源
2013-5-16
2.海水化学资源的开发利用
海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生 产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠 除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金 属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海 水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工 业上的发展。 从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。 例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料， 从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。 化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。 潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型 能源。
开发利用 金属矿物和海水资源
2013-5-16
2013-5-16
2013-5-16
一、金属矿物的开发利用
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
2013-5-16
钨矿
锌矿
人类最早发现和应用的金属分别是：
2013-5-16
Cu2（OH）2CO3
===== 2CuO + H2O + CO2↑ 高温 C + 2CuO ===== CO2 + 2Cu 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了 漫长的“石器时代”.
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
2013-5-16
冶炼金属的方法
2013-5-16
1、热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
2、物理提取法：适用于极不活泼的
金属——Pt、Au
2013-5-16
3、电解法（适合一些非常活泼金属）
2013-5-16
电解法
K Ca Na Mg Al
热还原法 Zn Fe Sn Pb (H) Cu
热分解法
Hg Ag
物理提取法 Pt Au
2013-5-16
今天铝的产量已经仅次于钢铁了，铝及铝合金 成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为 “钢精”，是因为它的合金不但轻，而且强度足以 替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工 业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部 用铝合金制成，美国的阿波罗—11号，宇宙飞船所 用的金属材料中，铝及合金75%左右，可以说人类 送上太空的金属中，铝是最多的了。 注意：正常人的人体，每70公斤体重约含61毫克铝。
同样道理，粗盐易潮 解是因为其中含有较 多的氯化镁，而氯化 镁易吸水。
2013-5-16
据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁, 再过一百万年，海水中镁的含量也只会从 目前的0.13%降低到0.12%，即只减少了 万分之一。可谓取之不尽，用之不竭。
1.海水水资源的利用：海水的淡化
（1）使海水淡化的途径 通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离 出去，都可以达到淡化海水的目的。