化学：4.1《开发利用金属矿物和海水资源》课件(2)(新人教版必修2)

当堂练习
1.高温还原法冶炼金属的反应一定是 ( A )
A．氧化还原反应
B．置换反应
C．分解反应
D．复分解反应
2、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作为还 原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④铝热法。 现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的
冶炼方法。Al ③ ；Cu ① ；Hg ② ；Mn ④（单选）
橙红石 HgO
思考与交流：我国在西汉初时已经用木炭与铁矿石混 合冶炼生铁，领先欧洲一千年，南宋末年的工匠又掌 握了用焦炭炼铁，比欧洲早500年。你会写该反应的化 学方程式吗？ c、热还原法：较活泼金属——锌、铁、锡、铅、铜
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
CuO+H2 == Cu+H2O
2CuO+C == 2Cu+CO2↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag
强
电解法
热还原法
弱
热分解法
思考与交流——人类使用金属的顺序是一种历史的 偶然还是必然？
3、合理开发和利用金属资源的原因和途径
原因：①地球上的金属矿物资源是有限的； ②金属冶炼常会消耗许多能量； ③也易造成环境污染。
途径：①提高金属矿物的利用率； ②回收和利用废旧金属； ③减少金属的使用； ④使用其他材料代替金属材料。
铝土矿
思考与交流：Al2O3的熔点远远高于AlCl3的熔点，为什 么选择Al2O3作电解炼铝的原料而不是AlCl3?
解析：AlCl3是共价化合物，Al2O3是离子化合物。
2NaCl (熔融) 电解 2Na＋Cl2 ↑
MgCl2 (熔融) 电解 Mg ＋ Cl2 ↑

西汉古籍?淮南万毕术?上就有“曾青得 铁，那么化为铜〞的记载。
?宋史—食货记?有记载：把生铁打成薄片， 排放在储有胆水的槽中，浸渍几天，然后刮 取出泥状铜……
湿法炼铜
Fe + CuSO4 ==
4、合理开发和利用矿物资源的途径：
〔1〕废旧金属回收； 〔2〕矿物资源保护； 〔3〕寻找金属替代品。
金属铝的回收与利用
问题与讨论
为什么日韩在独岛 问题上互不相让?
韩国方面称独岛，日 本方面称竹岛。面积为 18.6平方千米，四周海 域是一片富饶的渔场， 海底还蕴藏着比较丰富 的油气田。
海水中的化学资源和矿产资源
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。
海水资源主要分为几大类？ 海水中含有多少种元素？
水资源 生物资源
能源
化学资源
海水是元素的宝库，含有８０多种元素
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿吨是陆 地铀矿储量的4500倍。氘 有50亿吨足够人类用上千 万年
含80多种元素，以氢、 氧、氯、钠、镁、硫、 钙、钾等较多。被称为 “元素的故土〞。
海洋中的矿产资源
大陆架的浅海海底： 石油、天然气、 煤、硫、磷等
“铜器时代”。
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
青铜：主要含铜和锡、铅，有良好的强度和塑性、耐磨、 耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。
黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐 腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。
白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精细 仪器和装饰品。
这是英法联军 洗劫焚毁世界建筑 史上最出色的园 林—圆明园后，被 劫掠到国外的珍贵 文物——铜虎头， 2000年在香港被 拍卖。由中国派员 出高价将其赎回。

进、
出。
二、海水化学Hale Waihona Puke 源的开发利用 1.海水中的化学元素
2.海水资源的开发利用 （1）海水制盐
（2）从海水中制取
及其化工产品。
答案 一、2.（1）蒸馏法 电渗析法 离子交换法 （2）石棉网 防止暴沸 下口 上口 二、1.Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 2.（2）镁、钾、溴
【答案】 A
【例 3】 海水占地球总储水量的 97%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以
解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。
（1）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可
以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为
。
（2）近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并
A. 利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇 B. 利用石油生产塑料、化纤等高分子材料 C. 利用基本的化学原料生产化学合成药物 D. 利用反渗透膜从海水中分离出淡水
解析：化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成；据此分析判断。A.秸秆主 要成分为纤维素，生产乙醇，产生新物质，属于化学变化，故 A 错误；B.从石油生产塑料、 化纤等高分子材料，产生新物质，属于化学变化，故 B 错误；C.利用基本化学原料生产化 学合成药，产生新物质，属于化学变化，故 C 错误；D.海水中的水淡化成淡水，没有产生 新物质，属于物理变化，故 D 正确。
答案：B
3.（2018 年高考·江苏卷）下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目 的的是（ ）
A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中 I－的 Cl2 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中 I－后的 Cl2 尾气

③ 4Al + 3MnO2
高温
3Mn + 2Al2O3
(二)电解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
①适用于金属活动顺序表中K～Al的活泼金属。
②电如位非解：其常于熔2活ZN融na泼盐C之l或，(前熔氧在融的化自)物的电。然K解界、2中CNa只a、+C以Nl2a氧↑、化M物g、或A盐l 的形工业式用存电在解铝，土是矿否（主也要可成以分为用氧H化2铝、）C和O氯、化镁的
①适用于金属活动顺序表中K～Al的活泼金属。 ②电解其熔融盐或氧化物。
如： 2NaCl(熔融) 电解 2Na+Cl2↑ MgCl2 (熔融) 电解 Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) 冰晶石 4Al + 3O2 ↑
①“(熔融)”不能省略，是熔融态而不是水溶液。 ②必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。
电解法制铝用Al2O3而不用AlCl3，为什么？
（已知熔点: MgO为2852℃、MgCl2为718℃； Al2O3为2050℃、AlCl3为190℃）
①MgO熔点高、耗能大 ②AlCl3共价化合物熔融不导电。
(二)电解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
2．铝能冶炼某些熔点高、硬度大的金属，是 因为铝（ B ）
A．具有导电性和导热性 B．具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热 C．在空气中燃烧，发出耀眼的白光 D．是一种金属，且密度小，熔点较低
3．下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是（ C ） A．WO3 B．MnO2 C．MgO D．V2O5
4．下列叙述正确的是（ A ） A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取镁 C．电解冶炼铝的原料是氯化铝 D．碳在高温下能还原氧化铝中的铝