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第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》精品PPT课件

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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)

《开发利用金属矿物和海水资源》PPT课件(人教版)1

《开发利用金属矿物和海水资源》PPT课件(人教版)1

其它铝热反应： 铝＋某些金属氧化物 高温 Al2O3＋金属
3MnO2＋4Al 高温 2Al2O3＋3Mn
高温
Cr2O3+2Al
2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al
9Co + 4Al2O3
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
铝热反应的应用：
（冶练常用的还原剂有： 焦炭、CO、H2 、Al等活泼金属 ）
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag
弱 电解法
热还原法
强 热分解法
3、金属冶炼的方法举例 （1）热分解法 适合一些不活泼金属（一般是H后的金属）
2HgO 加热 2Hg ＋ O2 ↑ 2Ag2O 加热 4Ag＋O2 ↑ Cu2S + O2 高温 2Cu + SO2 火法炼铜
反应原理:
2Al2O3
(熔融)
电解 冰晶石
4Al
＋
3O2 ↑
电解槽
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我国在西汉初
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
（2）电解法 适合一些非常活泼金属（ Zn前金属）
2NaCl (熔融) 电解 2Na＋Cl2 ↑ MgCl2 (熔融) 电解 Mg ＋ Cl2 ↑
2Al2O3
铝土矿
(熔融)
电解 4Al
冰晶石
＋
3O2
↑
（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）
（常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）

【高中化学】开发利用金属矿物和海水资源PPT课件36(3份)

【高中化学】开发利用金属矿物和海水资源PPT课件36(3份)

D
） B、CH4· 3H2O
A、3CH4· H 2O
C、 CH4· 6H2O
D、CH4· 8H2O
[归纳小结]海水资源的开发利用简述
（1）从海水中提取淡水——海水淡化 （2）海水制盐
（3）从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品
（4）从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要 原料
（5）从海水中获取其他物质和能量
知识拓展 ：海洋生物资源非常丰富
海洋油、气开发 国 际 合 作 和 工 程 招 标
海洋能源
具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电
1.海水水资源的利用：主要包括海水的淡 化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中 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。
海水淡化 的方法主要 有蒸馏法、 电渗析法、 离子交换法 等。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
海水资源的开发利用 第2课时
教学目的
1、了解海水中所含有的资源及其开发利用 2、掌握海水淡化的方法。 3、掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工 产品原理及方法。
教学重难点
海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法
海洋约占地球表面积的71%，水储量约为 1.3×109亿吨，为地球总水量的97%，富含 大量可溶性盐，包含多种金属元素和非金属 元素，同时孕育了大量的水生动植物，可谓 资源丰富，怎样对其进行开发利用呢？
海水 Mg
蒸发 结晶
粗盐（氯化钠）
浓缩 加碱 沉淀（氢 海水 氧化镁） 洗涤、 结晶 加盐酸 HCl气氛中 MgCl2· 6H2O 脱水
Cl2
熔融 电解 无水MgCl2
[练习1]从海水中提取镁的主要工艺流程如下: 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60% 的镁从海水中提取。主要步骤如下：

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(共43张PPT)

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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23(4份打包) 人教课标版

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•
5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
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6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
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13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。
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14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
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15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
4、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
……………
小结：
金属活动 K、Ca、Na、Zn、Fe、Sn、 Hg、Ag、
顺序
Mg、Al
Pb（H）、Cu Pt、Au
金属失电 子能力
强————————————→弱
•
20、没有收拾残局的能力，就别放纵善变的情绪。
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15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。
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16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。
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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
3、热还原法（适用于大部分金属）
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法 物理提取法
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，
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。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
其
高温
它 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
铝 热 反
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
应
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
海洋是美丽的， 也是富饶的
是“历史留给人类的资源储备”
海洋生物资源
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
一、金属矿物的开发利用
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
人类最早发现和应用的金属分别是：
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”.
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
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。
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、不同的金属，冶炼方法不同
+n
M
得电子
M （被还原）
因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。
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
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
端的“铜器时代”。
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
这是英法联军 洗劫焚毁世界 建筑史上最杰 出的园林—— 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。
记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外
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。
4、电解法（适合一些非常活泼金属）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
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
金属的化学性质和冶炼方法
金属活动顺序表 K Ca Na
Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失去电
强
弱
子的能力（或其
还原性）
金属阳离子得电
强
弱
子能力（或其氧
化性）
与氧气结合 常温下易被氧化 常温下缓慢被氧化
加热被氧 不能 化
置换水中 H+ 常温能置换
加热时能置换
古代中国劳动人民用木炭炼铁
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。
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
不能置换
置换酸中 H+
能置换
不能置换
与盐溶液反应 先与 H2O 反应
自然界中存在
化合态
前面的金属置换出后面金属 化合态和游离态 游离态
冶炼方法
电解熔融物
还原剂还原
加热法 富集
小结：
（1）热分解法和电解法适用于金属活动 顺序中氢以后的金属冶炼或精炼。
（2）热还原法适用于金属活动顺序中部 的金属冶炼
（3）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、 钙、铝等活泼金属的冶炼。
2、金属活动 性顺序金属的冶炼
金属活动 顺序
K、Ca、Na、 Zn、Fe、Sn、
Mg、Al
Pb（H）、Cu
Hg、Ag、 Pt、Au
金属失电 子能力
强————————————→弱
金属离子 的得电子
弱————————————→强
主要冶炼 电解法 方法
热还原法 热分解法
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ C ）铝热反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
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银 之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。
然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进， 现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还是有很多 其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一 降千丈，走入千家万户。
铝热反应 实验4－1
注意观察现象
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 问题 1、镁条的作用是什么？
2、氯酸钾的作用是什么？ 结论：铝也是还原剂，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。