第八章第一节自然资源的开发利用课件2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（26张ppt）

(共29张PPT)
导
第八章
第一节
自然资源的开发利用
学习目标
1.结合实验探究归纳总结金属的冶炼原理、方法及规律。
2.结合分离、提纯常用方法及实验探究，认识海水资源利用的原理。
3.了解煤、石油、天然气的加工过程及产品的用途等。
重点：金属的冶炼原理、方法，海水提溴的工艺，煤、石油、天然气的加工过程。
难点：海水提溴的工艺
重难点
自主阅读课本第98-99页，了解金属矿物的开发利用。
一、金属矿物的开发利用
思
一、金属矿物的开发利用
展
金属元素在自然界
存在的形态
游离态
化合态
极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。单质铁存在于陨石中。
绝大多数金属以化合态的形式存在。在化合物中金属元素的化合价都是正价。
一、金属矿物的开发利用
展
金属的冶炼原理与实质
(1)原理:
将金属矿物中的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。
(2)实质:
使金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程,
即Mn++ne-===M。
一、金属矿物的开发利用
展
金属冶炼的常见方法
方法 适用对象 冶炼原理(举例)
热分解法 在金属活动性顺序中排在铜之后的不活泼金属 2HgO===2Hg+O2↑
2Ag2O===4Ag+O2↑
热还原法 在金属活动性顺序中位于铝之后和汞之前的大多数金属 CuO+H2=== Cu+H2O
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)
电解法 非常活泼的金属(一般的还原剂很难将它们从它们的化合物中还原出来) 2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑
2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑
一、金属矿物的开发利用
思+议+展+评
思考与讨论
为什么工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2，而不是均采用相应的氯化物或氧化物？
因为AlCl3是共价化合物，AlCl3在熔融状态下不导电，而MgO虽然是离子化合物，但其熔点高，熔化时会消耗大量的能量，成本较高。
二、海水资源的开发利用
展
海水水资源的利用
海水淡化
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。
主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，
但成本较高。
直接使用海水作火电厂、核电厂的循环冷却水
海水水资源的利用
循环冷却水
二、海水资源的开发利用
展
海水的蒸馏实验
主要仪器：蒸馏烧瓶(A)，直形冷凝管(B)，锥形瓶(C)。
冷凝水的流向：a口进，b口出。（下进上出）
A中加入碎瓷片的作用：防止液体暴沸。
二、海水资源的开发利用
展
海水的蒸馏实验
实验原理：
海水蒸馏是对海水加热，使水汽化后再冷凝，从而得到蒸馏水。
实验操作步骤：
连接装置→检查装置气密性→向蒸馏烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对蒸馏烧瓶加热→待冷却至室温后停止通冷却水→整理仪器。
二、海水资源的开发利用
展
海水的蒸馏实验
实验原理：
海水蒸馏是对海水加热，使水汽化后再冷凝，从而得到蒸馏水。
实验操作步骤：
连接装置→检查装置气密性→向蒸馏烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对蒸馏烧瓶加热→待冷却至室温后停止通冷却水→整理仪器。
二、海水资源的开发利用
展
海水提溴
原理：氧化还原反应；方法：空气吹出法
主要流程：
主要反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化)
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取)
三、煤、石油和天然气的综合利用
展
煤
①组成：多种有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要是C元素，还有少量
H、O、N、P、S、卤素等元素。
②综合利用：
三、煤、石油和天然气的综合利用
展
石油
①组成：由多种碳氢化合物组成的混合物。
②综合利用：
三、煤、石油和天然气的综合利用
展
天然气
①组成：主要是CH4，属于清洁能源。
②综合利用：
CH4+H2O CO+3H2
一定条件
3H2+N2 2NH3
高温、高压
催化剂
小结
自然资源的开发利用
金属矿物的开发利用
海水资源的开发利用
金属冶炼的原理、常用方法
海水水资源的开发利用
海水提溴：氧化→富集→提取
煤、石油和天然气的综合利用
煤的组成、综合利用
石油的组成、综合利用
天然气的组成、综合利用
达标检测
检
从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属被开发利用的先后顺序主要取决于(　　)
A．金属的导电性强弱
B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低
D．金属的活动性强弱
达标检测
检
D　[金属越活泼，金属阳离子的氧化性越弱，越难被还原，因此越难冶炼，故在金属活动性顺序中，越靠后的金属被开发利用得越早，越靠前的金属被开发利用得越晚。]
达标检测
检
下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是(　　)A．加热Al2O3 B．加热HgOC．电解熔融NaCl D．铝粉和Fe2O3共热
A
达标检测
检
关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是(　　)A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋C．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐D．照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银
B
达标检测
检
下列关于化石燃料的加工说法正确的是(　　)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
C
达标检测
检
有关煤的叙述中不正确的是(　　)A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键
B
达标检测
检
煤、石油、天然气在日常生活和国民经济中占有极为重要的地位，下列说法正确的是(　　)A．汽油都是石油的分馏产品，乙烯是石油的裂化产品B．由煤干馏所得的1 mol焦炭，最多可获得合成氨所需的H2 2 molC．我国西气东输只是为了改善上海等地空气质量D．煤干馏所得的焦炉气主要成分有H2、CH4、C2H4和CO等
达标检测
检
D　[石油裂化也可得到汽油，且乙烯是石油裂解的产物，A错误；煤干馏所得的焦炭是混合物，1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol H2，B错误；西气东输具有综合效应，其目的不仅仅是改善空气质量，对西部地区的开发建设也有积极意义，C错误。]
达标检测
检
冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂还原　②以较活泼金属Na、Mg等还原　③利用铝热反应原理还原　④电解法　⑤热分解法下列金属各采用哪种方法还原最佳。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。(3)Hg、Ag等不活泼金属________。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。(5)K、Rb、Cs、Ti等金属________。
达标检测
检
[答案]　(1)①　(2)④　(3)⑤　(4)③　(5)②
达标检测
同学们再见！