课件23张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用人类最早发现和应用的金属 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。资料卡片青铜：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，常用于制造精密仪器和装饰品。 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。请同学们勿忘我们的国耻：
中国还有上百万件珍贵文物流失海外。 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”。济 南 陨 铁新 疆 陨 铁南极洲陨铁金、铂等为游离态主要是化合态 将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。(1)金属在自然界中的存在形式？
(2)金属冶炼指的是什么？ 一、金属矿物的开发利用 1、金属的冶炼 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。 为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮
丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？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）
中冶炼铝的技术，使得制
铝成本大大下降，使铝走
入千家万户。电解槽电解法热还原法热分解法 工业上 如何冶炼铝和铁?为什么铁和铝的冶炼方法不同？金属越活泼，越难冶炼2、金属冶炼方法的确定—由金属活泼性决定 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）火法炼铜（2）电解法适合一些非常活泼金属（ Zn前金属） （常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属） 常用的还原剂还有哪些?实验4－1 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入漏斗。其它铝热反应： 铝热反应： 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 ）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（1）节约矿物资源；
（2）节约能源；
（3）减少环境污染（1）废旧钢铁用于炼钢；
（2）废铁屑用于制铁盐；
（3）定影液用于回收银回收金属的实例：回收金属的意义：课堂练习: 2、下列关于金属冶炼的说法不正确的是( )
A、金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的
B、天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多
杂质
C、金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精
炼三个步骤
D、金属冶炼一定要用到还原剂D1、金属冶炼的目的是 （ ）
A、把金属化合物还原为金属单质
B、除去金属中的杂质
C、把金属单质变为氧化物
D、把电能转变为化学能A5、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： ；Mg： ；Cu： ；
Hg： ；Mn： 。③③①①④ 3、工业上常采用电解法冶炼的金属是 （ ）
A、Fe B、Cu C、Al D、Ag4、可用热分解法就可能制得的金属有（ ）
A . Cu Cr B . Ti W
C . Ag Hg D . Na AlCC Fe＋Cu2+ ＝ Cu＋Fe2+ 6、宋代时期，人们发现江西上饶有一口
苦泉，蒸发这种苦泉水会得到胆矾，熬苦泉水
的铁锅用久了会变成铜锅，这是湿法炼铜的起
源，请写出该反应的离子方程式
。课件25张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第2课时 海水资源的开发利用二、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是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，
也是富饶的 4 为什么日韩在独岛问题上互不相让?问题与讨论 韩国方面称独岛，日本方面称竹岛。面积为18.6平方千米，四周海域是一片丰饶的渔场，海底还蕴藏着比较丰富的油气田。 海水资源主要分为几大类？
海水中含有多少种元素？ 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。海水中的化学资源和矿产资源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”。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海水中的化学资源7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
近岸带的滨海砂矿：
砂、贝壳等建筑
材料和金属矿产8海洋生物资源海洋油、气开发海洋能源具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电海水蒸馏原理示意图 1、海水淡化 原理：加热到
水的沸点，液态水
变为水蒸汽与海水
中的盐分离，水蒸
汽冷凝得到淡水如何用海水制备淡水？海洋中的化学资源的提取和检验 太阳能蒸发海水示意图： 13海水晒盐（煮海为盐）2 、从海水中提取NaCl方案①Na2CO3②NaOH③BaCl2②③①或③②①或③①② 粗盐中的杂质：除杂试剂：试剂加入顺序：主要操作：溶解、过滤、蒸发④盐酸粗盐淡水卤水海水盐水滤液沉淀适量
盐酸溶解（含Mg+）过滤蒸发
结晶泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42- 3 、实验方案设计：
从海水中提取镁元素得到单质镁 卤水Ｍg(OH)2ＭgCl2金属Mg 海水海水提取镁的工艺流程图 从海水中的Mg2+到金属镁，经历了哪些化学变化，用化学方程式表示。 这个生产流程采用了哪些措施来提高经济效益？你获得了哪些启示？引入海水贝壳（CaCO3) 工业制镁流程沉降池过滤槽 Mg(OH)2盐酸锻烧产物电解 MgCl2金属镁氯气海水提镁的步骤为：
贝壳 生石灰 石灰乳
氢氧化镁 氯化镁 镁
写出有关的化学反应方程式：
a、 ；
b、 ；
c、 ；
d、 ；
e、 。煅烧 a水 b海水 cde 4 、科学探究：
如何证明海带中有碘离子？证明海带中含有碘，有以下步骤：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；
②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；
③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；
④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(1)合理的步骤是：(2)证明含碘的步骤是：
现象是：
反应的离子方程式是：③①④②②滴入淀粉溶液，溶液变蓝。燃烧加水
加热
溶解过滤CCl4蒸馏萃取
分液 4 、科学探究：
如何将海水中的溴离子转变成溴单质？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。浓缩海水溴单质氢溴酸单质溴2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr2HBr + Cl2== Br2+2HCl海水提溴的实验室模拟装置海水综合利用联合工业体系一例 一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命。原因是 （ ）
A、海水有苦涩味，根本喝不下去
B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡
C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡
D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡想一想、猜一猜D课件30张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用金银铂陨
铁赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠游离态金属矿化合态金属矿黄铜矿金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜一、金属矿物的开发利用思考：分析一下这是什么原因呢？ 不活泼的金属最早使用，因为简单的冶炼技术就可以冶炼不活泼的金属！而活泼金属则不然，需要的冶炼技术较为复杂！1、金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au一、金属冶炼的原理2、“金属的冶炼”的定义是什么？ 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。3.你知道从金属矿物中冶炼金属,一般
要经过哪些步骤?矿石富集金属冶炼金属精炼金属冶炼的步骤:4.“金属的冶炼”的实质是什么？金属冶炼的实质
金属元素：化合态
得到电子游离态冶炼金属的方法依据
要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法《浪淘沙》
-刘禹锡
日照澄洲江雾开,
涛金女伴满江隈.
美人首饰侯王印,
尽是沙中海底来. 二、金属冶炼的方法1、物理方法：淘金原理 刚果手工金矿开采马达加斯加街头淘金者原理是:金的质量较沙重,在淘去粗沙后,用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以粘附金的物质.2、化学方法Ⅰ、热分解法：古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银”Ⅱ、热还原法★铝热反应 活泼金属也可以做还原剂，把相对不活泼的金属置换出来，例如：铝
实验4-1 铝热反应
现象原理镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物
剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3高温镁条为引燃剂
氯酸钾为助燃剂
铝热剂：铝与氧化铁的混合物其它铝热反应 应用：
(1)焊接钢轨，
(2)冶炼金属。 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。 1886年，在铝的历史上又是一个里程碑。这一年美国的大学生霍尔和法国大学生埃罗，都各自独立地研究出电解制铝法。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。AlⅢ、电解法：
小结：请结合金属活泼性顺序表总结
金属冶炼方法的一般规律：强弱强弱电解法热还原法热分解法物理方法小试牛刀1．在冶金工业上，均不能用通常化学 还原剂制得的金属组是 （ ）
A．Na、Mg 、Al
B．Na、K 、Zn
C．Fe、Cu、Ag
D．Na、Ca、Cu
A2．目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是 （ ）
A．CO或氢气还原法
B．铝热反应法
C．电解法
D．热分解法C合理开发和利用矿物资源，主要途径有：… … … … …1．下列叙述正确的是（ ）
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
可以制取金属镁
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A效果检测2.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）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）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜，现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石（KCl?MgCl2?6H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是（ ） A．（Ⅰ）用① B．（Ⅱ）用② C．（Ⅲ）用③ D．（Ⅳ）用④ B解析： （Ⅰ） 符合① （Ⅱ） 符合③ （Ⅲ） 符合③ （Ⅳ）先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，符合④ 答案：B 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。 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。
知识拓展金属矿石黄铜矿 CuFeS2菱镁矿 MgCO3 萤石 CaF2 表4-1 常见金属的冶炼原理金属冶炼原理FeFe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)
Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)高温高温CuCu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜)
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)高温MgMgO+C===Mg+CO↑
MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑高温Al2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石Na2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑
电解电解三、金属的回收和环境保护回收金属的意义：
（1）节约矿物资源；
（2）节约能源；
（3）减少环境污染课件20张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第2课时 海水资源的开发利用海洋生物资源海底矿产资源 大陆架的浅海海底：
石油、天然气、煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿：
砂、贝壳等建筑材料和金属矿产
多数海盆中：
深海锰结核海洋油、气开发海洋能源的利用具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电海水资源其他资源物质海洋资源能量获得6资料海水提Mg海水淡化海水提取NaClBr2的提取海水综合利用联合工业体系一例任务1：海水的淡化：蒸馏法加入沸石或碎瓷片温度计水银球处于支管口处水，下进上出液体体积不超过烧瓶体积1/3原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水蒸馏适用于分离哪些混合物？海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。任务二：知识回顾 海水中提取NaCl设计海水提取NaCl的可行性方案任务二：知识回顾 海水中提取NaCl粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：①Na2CO3②NaOH③BaCl2试剂加入顺序：②③①
③②①
③①② 基本原则： 先加BaCl2,后加Na2CO3粗盐的提纯物质提纯的方案设计一般思路：分析混合物的组成根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法所加试剂的顺序、用量及过量后如何处理 思考与交流：
如何将海水中的溴离子转变成溴单质？1、设计海水提溴的实验流程图；
2、写出相关的化学方程式。浓缩海水Br2HBr溶液Br2任务三：知识应用 海水中提取Br2①2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl② 2H2O +Br2+SO2==H2SO4+2HBr③2HBr + Cl2== Br2+2HCl海水提Br2的实验室模拟装置--是空气吹出法 思考：1、用什么方法提取反应③后溶液中的溴单质？实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？思考2：萃取Br2、I2常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？碘的有机溶液紫红溴的有机溶液海水镁飞机镁被誉为“国防金属”，60%的镁从海水提取任务四：知识拓展 从海水中提取镁工业从卤水中提取镁的工艺流程图：卤水池
含Mg2+、Br-沉淀池②生成石灰乳池①过滤中和池③盐酸浓缩结晶脱水MgCl2固体电解池④加热熔融Mg任务四：知识拓展 从海水中提取Mg思考：1、上述流程中，各个池子中发生了那些化学反应？2、上述过程中富集的Mg2+方法,写出离子方程式？ Mg2+转化成Mg在哪个池子中发生的，写出化学方程式？
归纳提升用到了那些分离、提纯的方法那？谈本节课的收获你的收获提取物质的一般过程和方法未来海洋空间利用
