(共31张PPT)
第2课时
海水资源的开发利用
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。海洋约占地球表面积的71%，具有十分丰富的资源,
开发潜力巨大。海水的开发利用都包括哪些方面呢？你知道怎样才能开发出海洋中的这些资源吗？
1.了解海水淡化的方法及其意义。（重点）
2.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。
3.树立资源保护及合理开发的意识。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起
吧！
进
走
课
堂
海洋资源的种类：（1）海洋生物资源。
丰富的海洋资源
（2）海底矿产资源。
多金属锰结核?
磷结核
石油、天然气
在大洋中获取的锰结核矿?
丰富的海洋资源
（3）海洋能源。
包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。它们是“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成环境污染。
潮汐能发电机
波浪能发电机
丰富的海洋资源
海水中的水约为1.3×109亿吨,约占地球总水量的97%。
（4）海水资源。
海水中含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”。
海水化学资源：
海水水资源：
丰富的海洋资源
海洋中的水资源和化学资源
丰富的海洋资源
【阅读与思考】阅读教材有关海水水资源的利用，思考以下问题。
1.海水水资源的利用主要包括哪些方面？
3.海水的淡化方法主要有哪些？
2.海水淡化的途径有哪些？
（1）从海水中提取淡水
（2）从海水中分离出盐
海水的淡化与直接利用
海洋水资源的利用
海水淡化的方法:
离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）
蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）
电渗析法（成本低，但未能大量生产）
海洋水资源的利用
请结合海水蒸馏示意图叙述海水蒸馏淡化的原理。
【知识回顾】
海洋水资源的利用
海水蒸馏淡化的原理
将海水加热，海水中的水分子受热变成气态(其余成分因沸点较高，不易汽化，留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成液态水，经过蒸馏冷凝得到的液态水即为淡水。
注意：
1.蒸馏烧瓶内要加沸石，防止液体暴沸。
2.冷凝水要从下口流入，上口流出。
海洋水资源的利用
太阳能蒸发原理示意图
海洋水资源的利用
【及时巩固】
若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是( )
A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
A
海洋水资源的利用
【阅读与思考】阅读教材关于海水化学资源的开发利用，思考交流以下几个问题。
1.海水制盐的原理是什么？
把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。
海洋化学资源的利用
2.下图是食盐用途示意图，试写出a、b、c、d的方程式。
海洋化学资源的利用
反应方程式
a.
b.
c.
d.
2NaCl(熔融）====
2Na
+
Cl2↑
电解
2NaCl
+
2H2O
====
2NaOH
+
Cl2↑+
H2↑
电解
Cl2
+
H2
====
2HCl
点燃
Cl2
+
2NaOH
====
NaCl
+
NaClO
+
H2O
海洋化学资源的利用
燃烧
加水
加热
溶解
过滤
稀硫酸
过氧化氢溶液
CCl4
蒸馏
海带灰
海带
悬浊液
滤液
碘水
碘的CCl4溶液
单质碘
操作1
操作2
操作3
操作4
操作5
试剂1
试剂2
萃取
分液
生物
富集
海水
【总结归纳】
根据视频你能总结出海带中提取碘的步骤吗？
海洋化学资源的利用
【阅读与思考】阅读教材资料卡片，理解海水提溴的原理，设计一个实验方案，模拟该生产过程。
HBr
溴水
通入Cl2
通入空气和水蒸气
通入Cl2
加SO2
浓缩海水
产品溴
海洋化学资源的利用
化学方程式：
①
2NaBr
＋
Cl2
====
Br2
＋
2NaCl
②
Br2
＋
SO2
＋
2H2O
====
2HBr
＋
H2SO4
③
2HBr
＋
Cl2
====
Br2
＋
2HCl
【练一练】写出从海水提取溴的生产过程中发生反应的化学方程式。
海洋化学资源的利用
【及时巩固】
下列有关海水综合利用的说法中，不正确的是( )
A.用氯气从海水中提溴的关键反应是：
Cl2＋2Br－====2Cl－＋Br2
B.海水中的元素种类很多，富集程度大
C.海水中的Na＋、Cl－结晶成NaCl的过程，形成了化
学键
D.从海水中可以得到氯化镁，再经过电解可制金属镁
B
海洋化学资源的利用
美丽的三亚湾
【阅读与讨论】阅读教材，总结在开发海水资源时应
遵循的原则。
1.合理开发，综合开发。
2.绝不能只求经济发展而以牺牲环境为代价。
3.绝不违背可持续发展的原则。
海洋化学资源的利用
【多识一点】未来海洋的综合利用
海洋化学资源的利用
海水资源的开发利用
海水水资
源的利用
海水化学
资源的利用
海水
淡化
直接利用
离子交换法
蒸馏法
电渗析法
海水制盐
从海带中提取碘
海水提溴
1.下列物质无法从海水中获得的是
A．硫酸
B．氯化钠
C．溴
D．氢氧化钠
√
2.
海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得
到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解NaCl溶液可制备
Na
D．利用潮汐发电是将机械能转化为电能
√
3.海水开发利用的部分过程如图
所示。下列说法错误的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用
SO2将其还原吸收
√
4.某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。
(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的含硅酸盐的实验仪器有________(填代号，限填3项)。
A.试管
B.瓷坩埚
C.坩埚钳
D.铁三脚架
E.泥三角
F.酒精灯
G.烧杯
H.量筒
(2)第2步：I-溶液的获取。操作是
__________________________________________
________________________。
BEF
将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃
棒充分搅拌，煮沸，过滤
(3)第3步：氧化。操作是加入合适的试剂。下列氧
化剂最好选用____(填代号)。
A.浓硫酸 B.新制氯水
C.KMnO4溶液
D.H2O2
理由是___________________________________
___________。
(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶
液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带
中含碘。
D
过氧化氢在氧化过程中不引进杂质、
不产生污染
不是每一粒种子都能发芽，不是每一段路程都铺满鲜花，不过不要忘记，乌云遮不住太阳的光华。(共29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
法国皇帝拿破仑三世每次宴会，让客人们用银餐具，自己使用铝碗。他当时为什么不用高贵亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？因为在200多年前，冶炼金银已经有很长的历史，宫廷中的银器比比皆是。可是，在那个时候，炼铝十分困难。所以，当时铝是非常稀罕的东西，拿破仑让客人们用银餐具，偏偏自己用铝碗，就是为了显示自己的高贵和尊严。
1．了解金属在自然界中的存在形式。
2．掌握金属的冶炼方法。(重点)
3．掌握铝热反应原理及实验。(重点)
4．了解金属回收和资源保护的意义。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起
吧！
进
走
课
堂
金属的冶炼
陨
铁
金
银
铂
磁铁矿
赤铁矿
黄铁矿
黄铜矿
菱镁矿
孔
雀
石
铝土矿
氯化钠
游离态金属矿
化合态金属矿
淘金
【提示】用物理提取法（富集法），主要用于提取以游离态存在的极不活泼金属,例如:
铂(Pt)、金(Au)等。
【思考与讨论】怎样获得游离态金属？
金属的冶炼
唐代诗豪刘禹锡在一千多年前有诗记载：
《浪淘沙》
——刘禹锡
日照澄洲江雾开,
淘金女伴满江隈。
美人首饰侯王印,
尽是沙中浪底来。
金属的冶炼
高炉炼铁
高炉炼铁反应原理:
Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
高温
金属的冶炼
【提示】在化合物中，金属元素都显正价态。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，这一过程在工业上称为金属的冶炼。
【思考与讨论】自然界中绝大多数的金属是以化合态
的形式存在，怎样将它们转变为金属单质呢？
得电子，被还原
Mn+
M
+
n
e-
金属冶炼
的实质：
化合态
游离态
金属的冶炼
【阅读与思考】阅读教材，归纳金属冶炼的方法，并思考，金属的冶炼方法与金属的活动性有何关系？
（1）热分解法。
适合一些不活泼金属（一般是金属活动性顺序表中排在氢后的金属）
2HgO
2Hg＋O2↑
加热
2Ag2O
4Ag＋O2
↑
加热
古代炼丹家葛洪，曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银”，此处的丹砂为硫化汞。
金属的冶炼
（2）电解法。
MgCl2(熔融)
Mg＋Cl2↑
电解
2NaCl(熔融)
2Na＋Cl2↑
电解
2Al2O3(熔融)
4Al＋3O2↑
电解
冰晶石
（铝土矿)
适合一些非常活泼的金属（金属活动性顺序表中Al及Al之前的金属）
降低氧化铝熔点
用氯化铝可以吗？
金属的冶炼
【多识一点】
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。
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。
金属的冶炼
（3）热还原法。
适合大部分金属（金属活动性顺序表中活动性介于Zn与Cu之间的金属）
高炉炼铁的反应
Fe2O3
＋
3CO
2Fe
＋
3CO2
高温
2CuO
+
C
2Cu
+
CO2↑
高温
WO3
+
3H2
W
+
3H2O
高温
金属的冶炼
Fe
+
CuSO4
====
Cu
+
FeSO4
Cu2S
+
O2
====
2Cu
+
SO2
高温
火法炼铜：
（4）其他方法。
Cu
+
2AgNO3
====
2Ag
+
Cu(NO3)2
湿法冶金——用活泼金属把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来。
金属的冶炼
金属活动性顺序表与金属的冶炼：
电解法
热还原法
热分
解法
金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强
物理
方法
总结
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
金属的冶炼
【及时巩固】
在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是( )
A．Na、Mg、Al
B．Na、Zn、Fe
C．Zn、Fe、Cu
D．Mg、Al、Zn、Fe
C
金属的冶炼
铝热反应
Fe2O3
+2Al
====2Fe
+
Al2O3
高温
铝热剂
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，有熔融物落入蒸发皿。
镁条为引燃剂
氯酸钾为助燃剂
铝热反应
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。
铝热剂：铝粉与Fe2O3、MnO2、Cr2O3、V2O5等金属氧化
物的混合物称为铝热剂。
3MnO2
+
4Al
====
3Mn
+
2Al2O3
高温
Cr2O3
+
2Al
====
2Cr
+
Al2O3
高温
3Co3O4+8Al
===
9Co
+
4Al2O3
高温
铝热反应
【提示】铝热反应的应用
冶炼难熔的金属
焊接钢轨
【思考与交流】铝热反应有哪些实际应用？
铝热反应
【及时巩固】
下列对铝热反应的说法错误的是( )
A．铝热剂中还原剂是铝粉
B．铝热剂是纯净物
C．铝与Fe2O3可组成铝热剂
D．铝热反应是放热反应
B
铝热反应
【阅读与思考】阅读教材思考以下两个问题
1.合理开发和利用矿物资源，有效地使用金属产
品有何意义？
【提示】（1）节约矿物资源；（2）节约能源；
（3）减少环境污染。
2.合理开发和利用矿物资源，有效地使用金属产品的主要途径有哪些？
【提示】（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与再利用（4）使用其他材料代替金属材料
合理利用金属矿物
【讨论与交流】
你能举例说明生活中回收金属的例子吗？
【提示】（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。
金属铝的回收与利用
合理利用金属矿物
一、金属的冶炼
二、铝热反应
三、金属的回收利用与资源保护
1.从金属被利用的历史来看，先是青铜器时代，而
后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。下列跟
这个先后顺序有关的是
①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序
③金属的导电性
④金属冶炼的难易程度
⑤金属的延展性
A.①③
B.②⑤
C.③⑤
D.②④
√
2.下列关于金属冶炼的说法不正确的是
A．热分解法适用于制备不活泼金属
B．热还原法的常用还原剂是C、H2、CO、Al等
C．熔融电解法适用于制备不活泼金属
D．水溶液中置换法适用于较活泼金属制取不活泼金属
√
3.下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe的说法不正确的是
A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为
1∶2
C．该反应中冶炼1
mol
Fe转移2
mol电子
D．该反应可用于焊接钢轨
【提示】冶炼1
mol
Fe转移3
mol电子。
√
4.中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是
A.用胆矾炼铜
B.用铁矿石炼铁
C.烧结粘土制陶瓷
D.打磨磁石制指南针
√
5.有下列原料：①海水 ②石灰石 ③赤铁矿
④铝土矿
⑤焦炭 ⑥辰砂(硫化汞)
(1)
工业冶炼用________方法制Al，其原料主要是
_____（填序号，下同）。
(2)工业冶炼用________方法制Fe，其原料主要是_______。
（3）工业冶用________方法制Hg，其原料主要是______。
电解
⑥
热分解
④
③⑤
热还原
不是境况造就人，而是人造就境况。
