课件21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 自然资源与可持续发展
广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。
一、金属矿物的开发和利用请同学们列举出常见金属的名称？越多越好！金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱
你能否给金属的冶炼下一个定义？
金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。金属冶炼的原理是什么？ 金属的冶炼的步骤：
矿石的富集、冶炼、精炼
金属冶炼有哪些方法？你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？
冶炼金属的方法
要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法1、热分解法（适合一些不活泼金属）
2HgO === 2Hg + O2 ↑加热2Ag2O === 4Ag + O2 ↑加热2、电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑电解2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑电解冰晶石2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑电解3、热还原法（适合大部分金属）CuO+H2 === Cu + H2O高温Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑高温小结：
（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。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
铝热反应 注意观察现象反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3高温其它铝热反应 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3高温Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3高温3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3高温你能总结出铝热反应的规律吗？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、锰等阅读课本P81页表4-1 常见金属的冶炼原理金属的回收和资源保护1、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 以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。 你知道吗？据有关资料统计，
每生产一吨原铝锭需要消耗能源213．2TJ(电能约占82％)，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5．5TJ(燃料约占80％)，仅为原铝锭生产能源消耗的2．6％，优势比较明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比用燃油发电减少二氧化碳排放量97％以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。
小资料2、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 相关网站：http://www.resource.com.cn（中国再生金属网） 作业：上网查资料了解中国金属的回收利用情况，并写一份调
查报告（300字左右）搜索引擎：
www.google.com（google）
www.yahoo.com.cn（中文雅虎）
www.sina.com.cn（新浪网）
课件12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二、海水资源的开发利用1、海水资源的广阔性 海洋约占地球表面积的71%。海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占地球总水量的97%。海水中除了水以外，还含有很多种常量元素和
微量元素。
2、海水资源的多样性 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，按含量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的99%，其他为微量元素，总计含有80多种元素。3、海水资源的分散性 虽然海水中元素种类很多，总储量很大，
但许多元素的富集程度却很低。例如，海水
中金元素的总储量约为5×107t，而1t海水中
的含量仅有4×10－6g。
总之，海洋是一个远未完全开发的巨大
化学资源宝库。4、海水中水资源利用的项目 海水中水资源的利用，主要包括海水的
淡化和直接利用海水的循环冷却等。5、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。 （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。6、海水综合利用的重要方向 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。7、海水中提取溴的实验实验方法：
（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的
海水酸化。
（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴
离子转化为溴单质。
（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸
气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收
塔内。
（4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。
（5）用CCl4萃取吸收塔中溶液里的溴单质。7、海水中提取溴的实验化学方程式：
2NaBr ＋ Cl2 === Br2 ＋2NaCl
Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O === 2HBr ＋ H2SO4
2HBr ＋ Cl2 === Br2 ＋ 2HCl8、海带中提取碘的实验实验方法：
（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着
物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪碎，用
酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全
成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入
10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物
溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1ml H2O2
溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀
粉溶液，观察现象。
8、海带中提取碘的实验实验现象：
加入H2O2溶液后，溶液由无色变为深黄
色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。化学方程式：
2KI + H2O2 + H2SO4=== I2+ K2SO4 + 2H2O科学视野自然资源的开源和节流作业：完成P85习题课件15张PPT。 第四章
化学与可持续发展一、煤、石油和天然气的综合利用1、煤的组成及其综合利用 第二节
化学与资源综合利用、环境保护煤的组成无机物有机物C 元素—大量H 、N、S、O等元素— 少量Si 、Al、 Ca、 Fe 污染环境COx NOx SO2 烟尘煤的组成煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏
煤干馏的产物有哪些？焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的气化在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气（CO、H2）。 煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料——又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。 一、煤、石油和天然气的综合利用2、天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种
清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是
一种重要的化工原料，主要用于合成分子内
含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。一、煤、石油和天然气的综合利用3、石油的组成及其综合利用石油的成分：含烃的混合物
按元素来看：碳、氢含量为97%--98%
按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油重油直链烷烃
石油气石油炼制比较分馏、蒸馏、干馏一、煤、石油和天然气的综合利用4、聚乙烯与高分子化合物（1）聚乙烯的生成（2）高分子化合物及其特征加聚反应聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。
又因此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。谢谢！课件22张PPT。 第四章
化学与可持续发展一、煤、石油和天然气的综合利用 第二节
化学与资源综合利用、环境保护二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学被污染的小河环境污染 工农业生产和人类活动排放的物质超过了
环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，
危害人类健康和生存。环境污染的分类 ：1、按环境要素分：大气污染、水体污染、
土壤污染；2、按人类活动分：工业环境污染、城市环境
污染、农业环境污染；3、按造成污染的性质分：化学污染、生物污
染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。1.大气污染的来源、危害、治理主要污染物:二氧化物 碳氧化物 氮氧化物 碳 氢化物 飘尘 煤尘 放射性物质等1.来源:
煤 石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,
工业废气等2.危害: 危害人类健康
影响植物生长
破坏建筑材料
改变地球气候讨论：“温室效应”与全球变暖事例一、“伦敦烟雾事件”治理： 调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。
大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。2.水污染的来源、危害、治理1.来源：2.危害：污染水源，改变水质，加剧水源
危害。造成水体富营养化，破坏
海滨风景区。石油炼制、工业废水、生活废水、
使用过农药、化肥的农田排水、
降水淋洗大气污染物和地面淋洗
固体垃圾等。事例二、“日本水俉病事件”治理： 控制污水任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工业，合理、科学地施用化肥、农药。3.居室污染的来源、危害及防治措施 煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。1.来源：2.危害：引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、
皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。CO2COSO2
NOX
NH3酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等主要污染物：保持室内清洁通风
对电器辐射采取防护措施,并保持距离
厨房要有通风换气设施
宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除.
女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品
建议男士少抽烟或不抽烟3、防治措施:地球人的行动：1、开发“绿色资源”是当今世界上工业化国家
开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。2、兴建“绿色建筑”是人们崇尚自然、回归自
然的一种潮流。3、吃“环境餐”，以间接保护自然环境而且有
益于身体健康。增强全球的环境意识，保护和合理
利用土地、矿藏、森林、水等自然
资源，努力改善生态环境。小结：绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从
源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的原则，最理想的“原子
经济“就是反应物的原子全部转化为期望
的最终产物，这时原子利用率为100%。思考与交流乙烯生产环氧乙烷 2月02日：国际湿地日
3月22日：世界水日
4月22日：地球日
5月31日：世界无烟日
6月05日：世界环境日
6月17日：世界防治荒漠化和干旱日
7月11日：世界人口日
9月16日：国际保护臭氧层日
10月4日：世界动物日
10月16日：世界粮食日
12月29日：国际生物多样性日世 界 环 境 日 把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看 ---
保护环境
从我做起谢谢！杀人雾
空气污染最典型的事件是50年代伦敦的冬季烟雾污染，4天夺走4000多条人命。过后的两个月中，又陆续有8000多人死亡。
时至1952年，伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加控制。这些污染源产生大量的碳、硫化物以及其它的化学烟雾漂浮在空气中。12月5日一场浓雾笼罩着伦敦，空气中的污染物与雾混合在一起，彼此产生化学反应。4天后污染浓度增强了10倍，毒性加强。
12月7日市中心能见度降低到5米以下，因而被称为“黑暗的星期日”，汽车无法行驶，泰晤士河上的船也无法航行。烟雾进入了莎士比亚剧场，舞台无法看清，因此正在上演的歌剧《茶花女》演到第一幕结束就被迫中止。
12月10日大雾散去，4000人死亡，其中大部分是老人，感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。
日本水俣病事件：
从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞（Hg）的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。1954年，水俣湾开始出现一种病因不明的怪病，叫"水俣病"，患病的是猫和人，症状是步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高叫，直至死亡。经过近十年的分析，科学家才确认：工厂排放的废水中的汞是"水俣病"的起因。汞被水生生物食用后在体内被转化成甲基汞（CH3HCl），这种物质通过鱼虾进入人体和动物体内后，会侵害脑部和身体的其他部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害，毒性极大。在日本，食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾人数达数十万。 ?
