开发利用金属矿物和海水资源ppt课件
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第一节 开发利用金属矿物和海水资源
2、电解法（适合一些非常活泼属） 、电解法（适合一些非常活泼属） 些非常活泼属
电解
MgCl2 (熔融 === Mg + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
电解
2Al2O3 (熔融 === 4Al + 3O2 ↑ 熔融) 熔融
冰晶石 电解
2NaCl (熔融 === 2Na + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
3、热还原法（适合大部分金属） 、热还原法（适合大部分金属）
金属的冶炼原理： 金属的冶炼原理： Mn+ + ne- == M
金属矿物的冶炼方法
根据金属的活动性顺序不同,采用不同的冶炼方法 根据金属的活动性顺序不同 采用不同的冶炼方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属） 、热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
第一节
开发利用金属矿物 和海水资源
第一课时
金属矿物的开发利用
主讲人: 主讲人 赵永艳
自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总体目标 我国21世纪初可持续发展的总体目标 21 可持续发展能力不断增强， 是：可持续发展能力不断增强，生态环 境明显改善，资源利用率显著提高， 境明显改善，资源利用率显著提高，促 进人与自然的和谐， 进人与自然的和谐，推动整个社会走上 生产发展、生活富裕、 生产发展、生活富裕、生态良好的文明 发展道路。 发展道路。
大多数金属矿石里含有杂 如石英、石灰石等， 质，如石英、石灰石等， 因此在冶炼金属时首先需 要富集矿石。 要富集矿石。
在富集后的矿石中 利用不同方法将金属还 原出来，最后进行提纯。 原出来，最后进行提纯。
必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时知识点一、金属的冶炼(1)热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,2HgO=2Hg+O2↑Ag2O=(2)热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+CO 高温WO3+H2高温（湿法炼铜）Fe+CuSO4= Fe2O3+Al高温【演示实验】课本P81实验4-1镁条的作用：氯酸钾的作用：现象：结论：化学方程式：铝热剂：应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点金属(3)电解法活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:NaCl（熔融）电解4NaOH（熔融）电解4Na+O2+2H2OMgCl2（熔融）电解Al2O3电解[思考] 工业上制备金属铝，采用电解熔融的Al2O3（加冰晶石时）而不电解熔融的AlCl3；工业上制备金属镁，则采用电解熔融的MgCl2，而不电解MgO的原因？[归纳小结]结论：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag例题：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①B．（Ⅱ）用②C．（Ⅲ）用③D．（Ⅳ）用④巩固练习1．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。
我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（）A、FeB、CuC、AgD、Hg2．在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（）A、Na Mg AlB、Na K Zn FeC、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe3．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（）_____________ ________________ ________A、加热Al2O3B、加热CaCO3C、电解熔融NaClD、氯化钠与铝粉高温共热4．铝能用于冶炼难熔的金属（如：钒、铬、锰等），这是因为铝具有什么性质（）A、金属性和非金属性B、导电性C、熔点低D、还原性，在冶炼反应中放出大量热5．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A、2NaCl（熔融）电解2 Na+Cl2↑B、MgO+H2高温Mg+H2OC、Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2D、2HgO高温2Hg+O2↑6．.石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。
第四章第一节第1课时课件.ppt
电解 (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=====
Mg＋Cl2↑，符合④。
学习·探究区
第四章 第一节 第1课时
2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选
用不同方法冶炼不同金属的主要依据是
(C )
A．金属在自然界中的存在形式
本
课 栏
B．金属元素在地壳中的含量
△ A．2HgO=====2Hg＋O2↑
本 课
B．4Al＋3MnO2=高==温==2Al2O3＋3Mn
栏 目 开
△ C．H2＋MgO=====Mg＋H2O
关
高温
D．4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2
解析 根据金属的冶炼规律，Hg 可用热分解法；Mn 属于高 熔点金属，可用铝热法；Fe 在金属活动性顺序表中处在中间 位置，可用热还原的方法，还原剂可用 CO；Mg 比 H2 活泼， H2 不能和 MgO 反应，故 C 选项错误。
教学重难点：金属的冶炼和铝热反应的原理。
知识·回顾区
第四章 第一节 第1课时
1．常见金属的活动性顺序如下： K――C―a―N―a―M―金g―A属―l―Z活―n动―F性―e S―由n―强P―b―逐H―渐―C减―u―弱H―g―A―g―P―t―A→u
本 举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断与依据。
氯酸钾:_助__燃__剂__，__为___镁__条__继__续__燃__烧___提__供__氧__气__，__引___发__铝__热__反。应
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明
生成物中有金属铁。
学习·探究区
归纳总结
第四章 第一节 第1课时
高中化学-海水资源的综合利用
被称为“元素的 故乡”
许多元素的富 集程度很低
一、海水淡化
直接利用
1.水资源的利用
海水淡化
• 2、海水淡化方法： （1）蒸馏法原理：加热到水的沸点， 使水汽化变成水蒸气，再冷 凝得淡水。
实验室蒸馏海水的 装置（仪器名称）
历史最久 技术成熟 成本较高
思考与交流
如何证明蒸馏后的水是淡水，不含NaCl？
如何证明海带中有碘元素？阅读P91实验4-2
（2）海带提碘
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形 式存在，阅读课本P91实验 4-2。思考每步操作的目的和注意事项。
灼烧 海带
海带灰 溶解
滤液
①
过②滤 I-
2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O ③ H2O2（H+） I2
1、粗盐提纯 粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
除杂试剂： Na2CO3 NaOH BaCl2
试剂加入顺序： ②③① \\ ③②① \\ ③①②
2、氯碱工业
基本原则： 先加BaCl2,后加Na2CO3
பைடு நூலகம்
①电解氯化钠溶液：_2_N_a_C_l_＋_2_H__2O_=_通=_=_电=_=_2_N_a_O_H_＋__H_2_↑_＋__C_l_2↑________；
第 四 章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
我们能从海洋中获得 哪些资源呢？
海洋约占地球表面积的71%，是 人类的资源宝库。
海水中的物质
水96.5 ﹪ 溶解的盐 分3.5 ﹪
海水中的化学资源
Cl－ 55.06 ﹪
许多元素的富 集程度很低
一、海水淡化
直接利用
1.水资源的利用
海水淡化
• 2、海水淡化方法： （1）蒸馏法原理：加热到水的沸点， 使水汽化变成水蒸气，再冷 凝得淡水。
实验室蒸馏海水的 装置（仪器名称）
历史最久 技术成熟 成本较高
思考与交流
如何证明蒸馏后的水是淡水，不含NaCl？
如何证明海带中有碘元素？阅读P91实验4-2
（2）海带提碘
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形 式存在，阅读课本P91实验 4-2。思考每步操作的目的和注意事项。
灼烧 海带
海带灰 溶解
滤液
①
过②滤 I-
2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O ③ H2O2（H+） I2
1、粗盐提纯 粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
除杂试剂： Na2CO3 NaOH BaCl2
试剂加入顺序： ②③① \\ ③②① \\ ③①②
2、氯碱工业
基本原则： 先加BaCl2,后加Na2CO3
பைடு நூலகம்
①电解氯化钠溶液：_2_N_a_C_l_＋_2_H__2O_=_通=_=_电=_=_2_N_a_O_H_＋__H_2_↑_＋__C_l_2↑________；
第 四 章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
我们能从海洋中获得 哪些资源呢？
海洋约占地球表面积的71%，是 人类的资源宝库。
海水中的物质
水96.5 ﹪ 溶解的盐 分3.5 ﹪
海水中的化学资源
Cl－ 55.06 ﹪
化学必修2第四章金属矿物的开发和利用课件
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海 产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海 水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K 、Au、Mg、B等金属
碘的提取
海藻中含有丰富的碘元素(以 I－形式存 在)。实验室中提取碘的流程如下： 海藻 ―灼―烧→
（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。
海藻灰
―浸―泡→
悬浊液
――①→
含I－的 溶液
适―量―②C→l2
含I2溶液
――③→
碘的有 机溶液
―→
晶体碘
(1)实验操作③的名称是萃__取__分___液_，所用 主要仪器名称为_分__液__漏__斗_。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试
剂是_B__、__D_(填序号)。
A．酒精(沸点78 ℃) B．四氯化碳(沸点77 ℃) C．甘油(沸点290 ℃) D．苯(沸点80 ℃)
2.热还原法
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
加热
CuO+ H2 == Cu+H2O
要点二 铝热反应 1．反应实验
实验 操作
实验 现象
镁条剧烈燃烧，放出一定的热，使氧化铁 粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海 产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海 水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K 、Au、Mg、B等金属
碘的提取
海藻中含有丰富的碘元素(以 I－形式存 在)。实验室中提取碘的流程如下： 海藻 ―灼―烧→
（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。
海藻灰
―浸―泡→
悬浊液
――①→
含I－的 溶液
适―量―②C→l2
含I2溶液
――③→
碘的有 机溶液
―→
晶体碘
(1)实验操作③的名称是萃__取__分___液_，所用 主要仪器名称为_分__液__漏__斗_。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试
剂是_B__、__D_(填序号)。
A．酒精(沸点78 ℃) B．四氯化碳(沸点77 ℃) C．甘油(沸点290 ℃) D．苯(沸点80 ℃)
2.热还原法
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
加热
CuO+ H2 == Cu+H2O
要点二 铝热反应 1．反应实验
实验 操作
实验 现象
镁条剧烈燃烧，放出一定的热，使氧化铁 粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
人教版高中化学必修二课件：4.1.1金属矿物的开发利用
Ⅲ.2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr
Ⅳ.先从光卤石中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
则Ⅰ属于方法①,Ⅱ属于方法③,Ⅲ属于方法③,Ⅳ属于方法④。综
上分析,B 选项不正确。
答案:B
问题导学
当堂检测
迁移训练 1 人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是(
些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,
使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难
熔的金属氧化物中置换出来。
答案:D
问题导学
当堂检测
铝热反应
1.原理
用铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质。如 Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,3Co3O4+8Al
(3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO
W+3H2O;
2Cr+Al2O3;
2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法
制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3
和冰晶石共熔体的方法:
①2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
②MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
)
A.铁、铝、铜、钛
B.铜、铁、铝、钛
C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
解析:人们最早大量生产和使用的金属是铜,其次是铁,铝的大量生
产和使用才有近百年的历史,将来应用最广泛的金属是钛。
答案:B
问题导学
当堂检测
Al2O3+2Cr
Ⅳ.先从光卤石中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
则Ⅰ属于方法①,Ⅱ属于方法③,Ⅲ属于方法③,Ⅳ属于方法④。综
上分析,B 选项不正确。
答案:B
问题导学
当堂检测
迁移训练 1 人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是(
些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,
使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难
熔的金属氧化物中置换出来。
答案:D
问题导学
当堂检测
铝热反应
1.原理
用铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质。如 Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,3Co3O4+8Al
(3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO
W+3H2O;
2Cr+Al2O3;
2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法
制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3
和冰晶石共熔体的方法:
①2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
②MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
)
A.铁、铝、铜、钛
B.铜、铁、铝、钛
C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
解析:人们最早大量生产和使用的金属是铜,其次是铁,铝的大量生
产和使用才有近百年的历史,将来应用最广泛的金属是钛。
答案:B
问题导学
当堂检测
第一节 化学资源的开发与利用
第十章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源1．了解金属的冶炼。
2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
3．了解海水的综合利用。
基础自查(理一理)1．金属在自然界中存在的形态除了 、 等极少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界中。
在这些金属化合物中，金属元素都显 化合价。
2．金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过程： M n ＋＋n e －===M 。
3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：________________________________________________②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：___________________________________________________________________4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：C ＋2ZnO=====△2Zn ＋CO 2↑，C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。
②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：3CO ＋Fe 2O 3=====△2Fe ＋3CO 2，CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)
减少金属的使用量
使用其他材料代替金属材料
……
软锰矿 MnO2
钨矿 CaWO4等盐
闪锌矿 ZnS
常见的金属矿物资源
金矿 Au
生活中的金的纯度 24K金：99.984% 铂矿 18K金：74.988% Pt 千足金：99.9% 足金：99.0%
阅读教材88～89页，完成导
学案上的自主学习部分
探究实验4 - 1
实验现象：剧烈 燃烧，放出大量 的热，发出耀眼 的光芒，纸漏斗 内剧烈反应，纸 漏斗被烧穿，有 熔融物落入沙中。
完成下列铝热反应
3 MnO2+ 4 Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3 Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温 高温
合理开发和利用矿物资源的途径：
金属铝的回收与利用
金属资源的可持续发展
回收和再利用
提高金属矿物的利用率
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时 金属矿物的开发和利用
安仁一中：秦楚旺
学习目标：
1．了解化学方法在金属矿物开发 （主要是金属冶炼）。 2．掌握金属冶炼的一般原理基础及 丌同金属的冶炼方法。 3．掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
黄铜矿 CuFeS2
赤铁矿 Fe2O3
铝土矿 Al2O3･nH2O
Fe2O3+2Al
高温
2Fe + Al2O3
(1)用磁铁靠近，看能丌能被吸引。来自(2)镁条燃烧提供热量，并促使KClO3分 解， KClO3分解产生O2，使镁条剧烈 燃烧，产生高温引发铝不氧化铁的反应。
(3)铝粉不某些金属氧化物的混合物 铝粉不某些金属氧化物的反应 焊接钢轨和冶炼金属
自然资源的开发利用ppt课件
2.石油的综合利用
石油是一种粘稠的、深褐色液体。主要是由 1-50个碳原子的烷烃、环烷烃组成。石油的大部 分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃 和固态烃。主要由C、H元素组成，也含有H、O、 N、S等元素。
石
油① 的石 组油 成的
常 压 蒸 馏
②减压蒸馏 进一步分离重油，物尽其用。 如：润滑油、石蜡、燃料油、沥青等
电解法
热还原法
热分 解法
（3）电解法：
2NaCl（熔融）
电解
===
2Na+Cl2↑
电解
MgCl2（熔融）===Mg+Cl2↑
电解
2Al2O3（熔融）=冰=晶=石4Al+3O2↑
二.海水资源的开发利用
1.海水的淡化
蒸馏法、电渗析法、离子交换法
圆底烧瓶
海水蒸馏原理示意图
蒸馏烧瓶
太ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能蒸发原理示意图
淀粉溶液 蓝色 四氯化碳 紫色
灼烧
溶解
过滤
5.海水中提取镁
(1)反应流程：
(2)有关反应的化学方程式： ①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ③MgCl2·6H2O=H=△=C=l=MgCl2＋6H2O
通电 ④MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
热还原法
热分 解法
（2）热还原法
CuO+H2 == Cu+H2O 2CuO+C == 2Cu+CO2↑ Fe2O3+3CO== 2Fe+3CO2
铝热反应
铝热剂：铝与氧 化铁的混合物
镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂
矿石的现实应用与组成(高二)PPT课件
注：41A20AAl+ll++3F3MVe2n2OOO352高高高高高高温温温温温温25F2AAe+ll22AOOl233O++363MVn
1、m（Fe2O3）︰m（Al）≈3 ︰1 2、镁条、氯酸钾的作用：引燃剂
｛焊接钢轨
3、铝热反应 冶炼
归纳与总结
一、不同金属冶炼方法的选择
金属活动性：
强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 弱
第一课时
金属矿物的开发和利用
自然界中绝大多数金属以化合态存在 只有少数金属以游离态存在（金、铂） 思考： 1、金属冶炼指什么？
Mn+得电+子n，e被- 还原 M 2、为什么不同金属的冶炼方法不同？
3、金属活动顺序与金属冶炼有什么关 系？
冶炼金属的方法
1、热分解法—金属活动性顺序表中氢以后的金属
(1)合理的步骤是__③__①__④_②_____ (2)证明含碘的步骤是___②____, 现象是_滴__入_淀__粉__溶__液__，_溶__液__变__蓝__, 反应的离子方程式是 _2_I-_+__2_H_+_+_H_2_O_2____I2_+_2_H_2O______
海水的综合利用
举例说明利用和开发海水可以获得哪 些工业产品? (P84页,图4-5)
过量
HCl溶液，适量 蒸发结晶
海水提镁
课本P85页，习题3
科学探究：
一、如何将海水中的溴离子变成溴
单质？阅读P83资料卡片—海水提溴
1、概括海水提溴的步骤 2、 写出相关的化学方程式
浓缩海水
通氯气 ①
溴单质
开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)张ly精品课件
4、可用热分解法就可能制得的金属有（ C ） A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na Al 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： ③ ； Mg： ③ ；Cu： ① ； ④ 。 Hg： ① ；Mn：
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温
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
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
高温
秦始皇陵墓 世界文化遗产
汞矿 ( HgO)
2HgO
加热
2Hg ＋ O2 ↑
秦始皇地宫埋“水银”之谜 《史记》记载：始皇陵有大量水银。地质学家先后两次来始 皇陵采样。发现始皇陵封土土壤样品中果然出现“汞异常”。 科学家由此得出初步结论:《史记》中关于始皇陵中埋藏 上百吨汞的记载是可靠的。地宫埋“水银”的千古谜案终于解 开了。 单质的汞，在自然界中是极为罕见的。为什么两千多年前 就能得到上百吨的水银呢？
铝热反应
实验4－1 注意观察现象
反应现象：剧烈燃烧，火星四射，沙里 有火热熔融物
第八章 化学与可持续发展ppt
(3)写出下列操作或物质的作用:内层纸漏斗底部剪一 个孔:________;蒸发皿盛沙:________;镁条: ________________;氯酸钾:________________。 (4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁?
【解析】铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等 )组成的混合物叫铝热剂,在高温下发生铝热反应,可用 来冶炼难熔的相对较不活泼的金属(如V、Cr、Mn等)、 焊接钢轨等。利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同 时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。
一、金属矿物的开发利用 1.金属冶炼原理与实质 (1)原理: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。 (2)实质:用还原剂使化合态的金属得到电子变成金属 单质,即:Mn++ne-====M。
2.金属冶炼的常用方法
【情境·思考】 当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化铁的混合物 点燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨 牢牢的黏结在一起。你知道其工作原理吗?
知识点二 海水提溴的工艺 【重点释疑】 1.工艺流程
2.主要过程
【思考·讨论】
(1)已知2Br-+Cl2====Br243;2Br-+4H+,根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种
物SO质24 氧化性由强到弱的顺序是怎样的? 提示:氧化剂氧化性大于氧化产物,则氧化性为 Cl2>Br2>SO2。
(2)有人说步骤①通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取
出溴即可,你认为其建议是否合理? 提示:不合理,直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂, 还会造成一部分溴流失,使成本增加。
【案例示范】 【典例】海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气 吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
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(1)合理的步骤是___________③_ ①④② ②
(2)证明含碘的步骤是_______, 现象是___滴__入__淀__粉__溶__液__，__溶__液__变, 蓝 反应的离子方程式是 __________________________
2I- + 2H+ +H2O2 == I2+2H2O
26
12
2、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为
铝是（
）
A 具有导电性
D
B 具有延展性
C 既能与酸反应又能与碱反应
D 被氧化过程中放出大量的热
13
二、海水资源的开发利用
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。
海水资源主要分为几大类？ 海水中含有多少种元素？
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
28
3、下列属于海水化学资源利用的是
A．海水淡化
B．海水提盐
C．海水提溴
D．海水发电
BC
29
2NaCl(熔融) ==== 2Na + Cl2↑ MgCl2(熔融) ==== Mg + Cl2电↑解
10
合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 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和再利用 4、使用其他材料代替金属材料 ……………
11
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
27
浓缩海水
写出相关的化学方程式
通Cl2 ①
溴单质(浓度 低)
以增大浓度为目的 通空气、水蒸气， SO2吸收 氢溴酸
②
通氯气 ③
溴单质（浓度高）
2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr+H2SO4 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
14
海洋生物资源
15
海水中的化学资源
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
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”。
16
海洋中的矿产资源
17
1.海洋中的水资源的利用 如何用海水制备淡水？ (1)、海水淡化
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
1
☆金属的存在有什么规律吗?
1．金、铂等极少数金属以_________形式存在游。离态 2．绝大多数金属以_________形式存在。在金属化合物中，金属元素
都显_________。
黄铜矿
化合态 赤铁矿
铝矿 正价
锰矿
钨矿
锌矿
2
思考： 1、金属冶炼指什么？
+n e2、不同金属M的n+ 冶炼方法相同M吗？为什么?
得电子，被还原
3
金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
4
电解法 热还原法 热分解法 物理提取法
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
Hg Ag 常见还原剂：焦碳、CO、H2
除杂试剂： ①Na2CO3
②NaOH
试剂加入顺序：
②③①或③②①或③①②
主要操作：
溶解、过滤、蒸发
③BaCl2 ④盐酸
海水
淡水
粗盐 卤水
盐水 溶 解
（含Mg+）
BaCl2 NaOH Na2CO3
过 滤
滤液 沉淀
适量 盐酸
蒸发 结晶
21
思考与归纳 提取海带中的碘元素得到单质. 碘
海带
灼烧 海带灰
加水 溶解
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,转化为氢溴酸 （4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。最 后经蒸馏可得液溴 (用CCl4萃取)
23
图4-5 海水综合利用联合工业体系一例
24
1、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：
①Na ③Hg
②Zn ④Au
电解法
加热分解法
加热还原法 物理提取法
2、下列哪种方法不能实现海水的淡化
D
A．蒸馏法
B．电渗析法
C．离子交换法 D．电解法
25
4、在检验海带中碘元素的实验中，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.
Pt Au 活泼金属Al等5铝热反应 实验源自－1注意观察现象6
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈 反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
问题
高温 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热 剂
1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？
结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属 还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。
1、方法:p90 ◆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） ◆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）
18
冷凝管 海水蒸馏原理示意图
太阳能蒸发装置 19
2.海洋中的化学资源的提取和检验 海水晒盐（煮海为盐） 粗盐提纯
20
粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
7
其它铝热反应
高温 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
8
铝热反应的应用
焊接钢轨 冶炼钒、铬、锰等高熔点金属
9
4、电解法 （钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼）
2Al2O3(熔融)===== 4Al + 冰3电O晶2解↑石 电解
悬浊液
稀硫酸 过氧化氢溶液
碘水
CCl4
萃取 分液
碘的CCl4溶液
过滤
滤液
蒸馏
单质碘
22
如何证明海带中存在碘元素
1 实验现象： 加入H2O2溶液后，溶液颜色变为深黄
色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。
2 化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O
离子方程式： 2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ SO42- + 2H2O
(2)证明含碘的步骤是_______, 现象是___滴__入__淀__粉__溶__液__，__溶__液__变, 蓝 反应的离子方程式是 __________________________
2I- + 2H+ +H2O2 == I2+2H2O
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2、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为
铝是（
）
A 具有导电性
D
B 具有延展性
C 既能与酸反应又能与碱反应
D 被氧化过程中放出大量的热
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二、海水资源的开发利用
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。
海水资源主要分为几大类？ 海水中含有多少种元素？
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
28
3、下列属于海水化学资源利用的是
A．海水淡化
B．海水提盐
C．海水提溴
D．海水发电
BC
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2NaCl(熔融) ==== 2Na + Cl2↑ MgCl2(熔融) ==== Mg + Cl2电↑解
10
合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 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和再利用 4、使用其他材料代替金属材料 ……………
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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
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浓缩海水
写出相关的化学方程式
通Cl2 ①
溴单质(浓度 低)
以增大浓度为目的 通空气、水蒸气， SO2吸收 氢溴酸
②
通氯气 ③
溴单质（浓度高）
2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr+H2SO4 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
14
海洋生物资源
15
海水中的化学资源
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
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”。
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海洋中的矿产资源
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1.海洋中的水资源的利用 如何用海水制备淡水？ (1)、海水淡化
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
1
☆金属的存在有什么规律吗?
1．金、铂等极少数金属以_________形式存在游。离态 2．绝大多数金属以_________形式存在。在金属化合物中，金属元素
都显_________。
黄铜矿
化合态 赤铁矿
铝矿 正价
锰矿
钨矿
锌矿
2
思考： 1、金属冶炼指什么？
+n e2、不同金属M的n+ 冶炼方法相同M吗？为什么?
得电子，被还原
3
金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
4
电解法 热还原法 热分解法 物理提取法
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
Hg Ag 常见还原剂：焦碳、CO、H2
除杂试剂： ①Na2CO3
②NaOH
试剂加入顺序：
②③①或③②①或③①②
主要操作：
溶解、过滤、蒸发
③BaCl2 ④盐酸
海水
淡水
粗盐 卤水
盐水 溶 解
（含Mg+）
BaCl2 NaOH Na2CO3
过 滤
滤液 沉淀
适量 盐酸
蒸发 结晶
21
思考与归纳 提取海带中的碘元素得到单质. 碘
海带
灼烧 海带灰
加水 溶解
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,转化为氢溴酸 （4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。最 后经蒸馏可得液溴 (用CCl4萃取)
23
图4-5 海水综合利用联合工业体系一例
24
1、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：
①Na ③Hg
②Zn ④Au
电解法
加热分解法
加热还原法 物理提取法
2、下列哪种方法不能实现海水的淡化
D
A．蒸馏法
B．电渗析法
C．离子交换法 D．电解法
25
4、在检验海带中碘元素的实验中，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.
Pt Au 活泼金属Al等5铝热反应 实验源自－1注意观察现象6
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈 反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
问题
高温 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热 剂
1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？
结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属 还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。
1、方法:p90 ◆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） ◆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）
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冷凝管 海水蒸馏原理示意图
太阳能蒸发装置 19
2.海洋中的化学资源的提取和检验 海水晒盐（煮海为盐） 粗盐提纯
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粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
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其它铝热反应
高温 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
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铝热反应的应用
焊接钢轨 冶炼钒、铬、锰等高熔点金属
9
4、电解法 （钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼）
2Al2O3(熔融)===== 4Al + 冰3电O晶2解↑石 电解
悬浊液
稀硫酸 过氧化氢溶液
碘水
CCl4
萃取 分液
碘的CCl4溶液
过滤
滤液
蒸馏
单质碘
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如何证明海带中存在碘元素
1 实验现象： 加入H2O2溶液后，溶液颜色变为深黄
色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。
2 化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O
离子方程式： 2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ SO42- + 2H2O