人教版高中必修2化学4.1《开发利用金属矿物和海水资源》课件(48张PPT)

(共48张PPT)
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？
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。
（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
D
1、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
A
5、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：
。
③
③
①
①
④
3、工业上常采用电解法冶炼的金属是
（
）
A、Fe
B、Cu
C、Al
D、Ag
4、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
Al
C
C
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
。
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
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
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
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
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
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：
海水晒盐（煮海为盐）
2
、从海水中提取NaCl方案
①Na2CO3
②NaOH
③BaCl2
②③①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)2
ＭgCl2
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
c
d
e
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：
③①④②
②
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+2NaCl
2H2O
+
Br2+SO2==
H2SO4+2HBr
2HBr
+
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