学高中化学讲义人教必修二同步辅导与检测课件开发利用金属矿物和海水资源(张ppt)
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人教版高一化学必修2开发利用金属矿物和海水资源课件PPT(21页)
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。
人教版高一化学必修2开发利用金属矿 物和海 水资源 课件PP T(21页 )
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冶炼金属的方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属） 加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
人教版高一化学必修2开发利用金属矿 物和海 水资源 课件PP T(21页 )
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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？
人教版高一化学必修2开发利用金属矿 物和海 水资源 课件PP T(21页 )
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
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： （google） （中文雅虎） （新浪网）
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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？
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冶炼金属的方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属） 加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
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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？
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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
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： （google） （中文雅虎） （新浪网）
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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？
开发利用金属矿物和海水资源人教版_高中化学必修二优秀课件PPT
铝热反应特点
①在高温下进行 ②反应迅速并放出大量的热 ③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离
镁条、氯酸钾的作用？
引燃剂 助燃剂 2KClO3=高=温=2KCl+3O2
开发利用金属矿物和海水资源人教版 版高中 化学必 修二课 件(荐) 【精品 课件】
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(4)其他方法
湿法炼铜 Fe+CuSO4== Cu+FeSO4
火法炼铜
高温 Cu2S + O2 === 2Cu + SO2
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多样性：海水中含有80多种化学元素，被誉为“液体矿山”； 分散性：种类多，总量大，富集程度低。
海水中的11种常量元素： 氯(Cl)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、 硫(S)、碳(C)、氟(F)、硼(B)、溴(Br)、锶(Sr)
开发利用金属矿物和海水资源人教版 版高中 化学必 修二课 件(荐) 【精品 课件】
开发利用金属矿物和海1、金属元素的存在 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合态存在于自然界
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
金矿
2、金属的冶炼
冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金 属离子得到电子变成金属原子。
M n+ 得电子 M （被还原）
如何冶炼金属铁？是否适用于其他所有的金属
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①在高温下进行 ②反应迅速并放出大量的热 ③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离
镁条、氯酸钾的作用？
引燃剂 助燃剂 2KClO3=高=温=2KCl+3O2
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(4)其他方法
湿法炼铜 Fe+CuSO4== Cu+FeSO4
火法炼铜
高温 Cu2S + O2 === 2Cu + SO2
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多样性：海水中含有80多种化学元素，被誉为“液体矿山”； 分散性：种类多，总量大，富集程度低。
海水中的11种常量元素： 氯(Cl)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、 硫(S)、碳(C)、氟(F)、硼(B)、溴(Br)、锶(Sr)
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开发利用金属矿物和海1、金属元素的存在 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合态存在于自然界
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
金矿
2、金属的冶炼
冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金 属离子得到电子变成金属原子。
M n+ 得电子 M （被还原）
如何冶炼金属铁？是否适用于其他所有的金属
开发利用金属矿物和海水资源人教版 版高中 化学必 修二课 件(荐) 【精品 课件】
4开发利用金属矿物和海水资源人教版高中化学必修二课件PPT(23页)
金属离子得到电子变成金属原子。
n+
M （被还原）
得电子
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
M 还原出金属的难 易由谁决定？
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来用
①镁条为引燃 剂，与O2反应，放出大量的热 ②氯酸钾为 助燃剂，分解生成O2，帮助镁条燃 烧
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
小结：冶金的一般方法：
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
C．熔点低
D．还原性，在反应中放出大量热
4、100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡 献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵 重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。
思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝 制品又比使用铁制品晚？
答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。
n+
M （被还原）
得电子
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
M 还原出金属的难 易由谁决定？
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来用
①镁条为引燃 剂，与O2反应，放出大量的热 ②氯酸钾为 助燃剂，分解生成O2，帮助镁条燃 烧
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
小结：冶金的一般方法：
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
4开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二课件 PPT(23 页)
C．熔点低
D．还原性，在反应中放出大量热
4、100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡 献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵 重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。
思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝 制品又比使用铁制品晚？
答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源课件 (共24张PPT)
1、从海水中提取淡水——海水淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离 子交换法等。
原理：
加热到水的沸点，液 态水变为水蒸气与海 水中的盐分离，水蒸 汽冷凝得到淡水。
海水蒸馏原理示意图
大连石化公司海水淡化处理 海水过滤器
经处理后海水就变 成了可以饮用的纯
净的水
2、海水晒盐（煮海为盐）
科学探究：
海水综合利用联合工业体系一例
镁在地壳中含量只有铝 的四分之一，而且镁比 铝更加活泼，所以要想 矿物质中获取镁，代价 比铝更高。
海洋中含有大量的氯化 镁，海水又咸又苦。
咸是因为含有氯化钠，
苦是因为含有氯化镁，
同样道理，粗盐易潮 解是因为其中含有较 多的氯化镁，而氯化 镁易吸水。
据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁再过 一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的 0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。 可谓取之不尽，用之不竭。
第四章 化学与自然资源的开发利用
海水资源的开发利用
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
海洋是美丽的， 也是富饶的
海水中的化学资源和矿产资源
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？
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”。
人教版高中化学必修二教学课件PPT《开发利用金属矿物和海水资源》(人教)
1．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
【解析】 Na、Mg、Al 一般不能用化学还原剂还原制得。 【答案】 C
课堂练习
2．下列化工原理生产中错误的是( )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以用钠加入氯化镁的
饱和溶液中制取金属镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④工业上用电
解熔融氯化镁的方法制取金属镁
A．②③
B．①③
C．①②③
D．②③④
课堂练习
【解析】 工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠；若将钠加 入 到 氯 化 镁 溶 液 中 ， 发 生 反 应 ： 2Na ＋ 2H2O=2NaOH ＋ H2↑ ， MgCl2 ＋ 2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl，所以不能冶炼金属镁；氯化铝属于共价化合物， 因此不能用氯化铝作原料，通过电解的方法得到金属铝；由于 MgO、MgCl2 均为离子化合物且熔点：MgCl2<MgO，所以工业上一般以 MgCl2(熔融)为原料 通过电解的方法冶炼金属镁。
(2)冶炼方法 ①热分解法 适用于 不活泼 金属的冶炼。 请写出下列反应的化学方程式。
a．加热分解 HgO：2HgO==△===2Hg＋O2↑ 。 b．加热分解 Ag2O：2Ag2O==△===4Ag＋O2↑ 。
研探新知
②电解法
适用于非常活泼金属的冶炼。
请写出下列反应的化学方程式。 a．冶炼金属钠，电解熔融 NaCl：2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑ 。 b．冶炼金属镁，电解熔融 MgCl2：MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑ 。 c．冶炼金属铝，电解熔融 Al2O3：2Al2O3(熔融)冰=电=晶=解=石= 4Al＋3O2↑ 。
开发利用金属矿物和海水资源课件(最新)高中化学必修二PPT(44页)
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多数的金 属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样从金属矿物中 得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？
课前新知预习
开 发 利 用 金 属矿物 和海水 资源课 件（最 新）高 中化学 必修二 PPT(44 页)
一、金属在自然界中的存在形态 点拨：金属在自然界中的存在形式与金属的活泼性有关。
①镁带剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏
3 ． (2019· 青 岛 高 一 检 测 ) 下 表 中 金 属 的 冶 炼 原 理 与 方 法 不 完 全 正 确 的 是 ( C)
选项 A B C D
冶炼原理 2HgO==△===2Hg＋O2↑ 2Al2O3(熔融)=冰=通晶=电=石= 4Al＋3O2↑ Cu2S＋O2==高=温==2Cu＋SO2 2Fe2O3＋3C==△=== 4Fe＋3CO2↑
6．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是( C ) A．电解熔融NaCl制备金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化 B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 C．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol e－ D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化 解析：电解熔融NaCl制取金属钠，同时生成氯气，钠离子被还原，氯离子 被氧化，A正确；金属冶炼，金属元素被还原，发生还原反应，B正确；Fe3O4 中3个Fe共显＋8价，故1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移8 mol e－，C错误；铝 热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化，D正确。
原理 Al 作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来
铝热剂
课前新知预习
开 发 利 用 金 属矿物 和海水 资源课 件（最 新）高 中化学 必修二 PPT(44 页)
一、金属在自然界中的存在形态 点拨：金属在自然界中的存在形式与金属的活泼性有关。
①镁带剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏
3 ． (2019· 青 岛 高 一 检 测 ) 下 表 中 金 属 的 冶 炼 原 理 与 方 法 不 完 全 正 确 的 是 ( C)
选项 A B C D
冶炼原理 2HgO==△===2Hg＋O2↑ 2Al2O3(熔融)=冰=通晶=电=石= 4Al＋3O2↑ Cu2S＋O2==高=温==2Cu＋SO2 2Fe2O3＋3C==△=== 4Fe＋3CO2↑
6．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是( C ) A．电解熔融NaCl制备金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化 B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 C．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol e－ D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化 解析：电解熔融NaCl制取金属钠，同时生成氯气，钠离子被还原，氯离子 被氧化，A正确；金属冶炼，金属元素被还原，发生还原反应，B正确；Fe3O4 中3个Fe共显＋8价，故1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移8 mol e－，C错误；铝 热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化，D正确。
原理 Al 作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来
铝热剂
开发利用金属矿物和海水资源【人教版】高中化学必修二课件PPT
典例导析
知识点1：金属冶炼方法的选择
例1 我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭的混合物的方法
炼 铜 。 孔 雀 石 的 主 要 成 分 是 Cu2(OH)2CO3 ， 其 冶 炼 方 法 是 ()
A．焦炭还原法
B．湿法炼铜
C．铝热还原法
D．电解冶炼法
解析 孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和 H2O，生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原成单质铜。
开发利用金属矿物和海水资源【人教 版】高 中化学 必修二 课件PPT 优秀课 件（实 用教材 ）
4．海带中碘的提取 主要流程：
开发利用金属矿物和海水资源【人教 版】高 中化学 必修二 课件PPT 优秀课 件（实 用教材 ）
有关反应的离子方程式： Cl2＋2I－＝I2＋2Cl－ 或H2O2＋2I－＋2H＋＝I2＋2H2O
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
三维目标
知识与技能
1．了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海 水资源开发中的作用 2．学生在掌握金属冶炼的一般原理的基础上，了解适用 于不同金属的冶炼方法(重点)
过程与方法
1．通过铝热反应的实验，理解热还原法冶炼金属的原理 2．通过比较各种金属的活泼性，得到金属冶炼的规律
三、海水化学资源的开发 1．海水化学资源的特点 (1)多样性：由于与岩石、大气、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，海水中 的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、 B、Br、Sr等11种元素的含量超过海水总量的99%，其他为 微量元素，总计有80多种元素。 (2)分散性：虽然海水中元素种类很多， 总储量很大， 但许多元素的浓度(或富集程度)却很低。 2．从海水中获得的产品及其用途 (1)食盐：除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯 碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。 (2)从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品。
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共20张PPT)
2、氧化铝→铝
氧化铝的电解
2A2O3
4Al+3O2↑
冰晶石的作用：降低氧化铝的熔点
【思考与交流】分析该方法利用了什么原理
呢？反应前后元素化合价有无变化？ 试用双线桥 标出电子的得失和化合价的升降等
【课下作业】通过前面咱们的学习，
我们已经知道，可以通过点解熔融态的氯化 钠和氯化镁来制得相应的而金属单质，那么 我们是不是也可以通过电解熔融的氯化铝来 制得铝单质呢？ 这个问题暂时还不学不到，课下同学们可以 上网查阅资料，作为课外知识了解，为后面 的学习铺路。
重点
2 从铝土矿中提 取铝原理的引 导及学生对原
理的理解
难点
1、其实生活中还有很多地方，涉及到了铝 元素。同学们想一下生活中还有没有其他 的和铝相关的物品呢 ？
2、结合前面所学的钠、镁的性质以及生活 经验，大家能总结出铝的那些性质和特点 呢？
铝具有银白色的金属光泽，质地软，易导热、导电； 比较轻，易制取，便宜，用途广等
【故事一】：传说古罗马王曾因一个铝制水杯，害怕 自己的金银珠宝贬值，而杀害献宝人 【故事二】：在一次国宴上，拿破仑三世拿出来了一 套铝制餐具，而王公大臣们用的是金银器；此外，为 了让其他国王对自己产生羡慕和妨忌，他花了大量资 金让他的警卫部队的卫士穿上铝胸甲，因备有铝铠甲 的确太昂贵了，其他国王无能为力 【故事三】：为表彰门捷列夫创建元素周期表，英国 皇家学会为其特制一个铝制奖杯作为奖励
沉淀Fe3+，使Al3+转化为AlO2-；NaAlO2、NaOH、 NaCl
【思考2】将流程中的CO2换成HCl。是否可行？
不行。氢氧化铝会溶于过量的盐酸当中， 而不会溶于二氧化碳形成的溶液中
加入 HCl
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源(共21张PPT)
海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此
用干海带比湿海带的实验效果好。
问题和讨论提示：
实验中的下述现象可以说明加入CCl4并振荡后， CCl4层呈紫色。
2、如何将海水中的溴离子变 成溴单质？并设计方案。
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.
一、海水资源
• 海洋约占地球表面积71% • 海洋中的资源 ： • 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… • 植物:（海草、海带………… • 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金
属结核矿、石油 • 水 :海水中的水约1.3X109 亿吨,占地球总
水量97% • 还含有80多种元素
二、海水资源的开发和利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
第二课时
海水资源的开发和利用
问题与讨论：
为什么日韩在独岛问 题上互不相让?
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。
问题与讨论
为什么中日 在钓鱼岛问题 上互不相让?
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
燃烧后的灰中RI转化为KI、NaI等，当加入H2O2（在酸 性条件下）时可生成单质碘。
2H+ + H2O2 + 2I- =I2 + 2H2O 生成的单质碘可用CCl4萃取。 海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应
用干海带比湿海带的实验效果好。
问题和讨论提示：
实验中的下述现象可以说明加入CCl4并振荡后， CCl4层呈紫色。
2、如何将海水中的溴离子变 成溴单质？并设计方案。
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.
一、海水资源
• 海洋约占地球表面积71% • 海洋中的资源 ： • 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… • 植物:（海草、海带………… • 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金
属结核矿、石油 • 水 :海水中的水约1.3X109 亿吨,占地球总
水量97% • 还含有80多种元素
二、海水资源的开发和利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
第二课时
海水资源的开发和利用
问题与讨论：
为什么日韩在独岛问 题上互不相让?
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。
问题与讨论
为什么中日 在钓鱼岛问题 上互不相让?
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
燃烧后的灰中RI转化为KI、NaI等，当加入H2O2（在酸 性条件下）时可生成单质碘。
2H+ + H2O2 + 2I- =I2 + 2H2O 生成的单质碘可用CCl4萃取。 海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共18张PPT)
选矿
污水和固体废弃物
对污染的水要先净化、消毒再排放或循环使用；对固体废 对有害气体要将其中的有害成分吸收转化为化工原料或燃
体和固体废料
料；对粉尘和烟雾以及固体废料要回收利用
即时训练
❖ 1.下列关于金属冶炼的说法不正确的是（ D ）
❖ 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
Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
Pt Au
金属原子失电子能力
❖
金属离子得电子能力
逐渐减弱 逐渐增强
主要冶炼方法
电解法
热还原法 热分解法 富集法
❖ 一、金属矿物的开发利用
❖ 1．冶炼铝的方法 ：
❖
相关化学方程式 ：
❖
❖ 2．冶炼铁的方法：
❖
相关化学方程式：
❖ 冶炼铁的方法：
❖
相关化学方程式：
❖ 这就是史料中“曾青得铁，则化为铜”的记载，湿法炼铜的优点是 设备简单、操作容易，不必使用鼓风、熔炼设备，在常温下就可提 取铜，节省燃料。
❖ [学生]阅读课本P88“金属矿物的开发利用” ❖ [思考]为什么不同的金属冶炼方法不同？
[归纳] 金属活动顺序与金属冶炼方法有何关系？
❖
金属的活动顺序
K Ca Na Mg Al
❖ （3）认识化学与可持续发展的重要关系，树立资源保 护、合理利用、保护环境的意识和培养绿色化学的思 想。
❖祝同学们学习愉快！
要暗得多的铝碗呢?
❖
原来，在差不多200年前的拿破仑时代，
冶炼和使用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，人们
2013-2014学年高中化学人教版必修二同步辅导与检测课件：4.1 开发利用金属矿物和海水资源(80张PPT)
Cu
Hg、Ag
二、铝热反应实验探究 实 把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在 一起，使四周都有四层。把内层滤纸取出， 验 在底部剪一个孔后用水润湿，再套回原处， 装 架在铁圈上，下面放置一盛沙的蒸 置 发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放 及 在纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，并在混 操 合物中间插一根用砂纸打磨过的镁条，用燃着的小木条
作 点燃镁条
(续上表) 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。待
熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下 的是铁珠
原 镁条燃烧，放出一定的热，KClO3作为引燃剂在受热状态
置换反应，用作还原剂的不一定为金属。
答案：C
2．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( B )
A．Fe
B．Cu
C．Ag
D．Hg
3．历史上最悠久的海水淡化方法是( A．蒸馏法 C．离子交换法
)
B．电渗析法 D．过滤法
解析：蒸馏法是海水淡化方法中最简单、最古老的方法。 答案：A
约占世界油气总量的45%；海水中溶解有80多种化学元素，
被誉为“液体矿山”。海水中可提取镁、钾、铀、锶等各类 矿物达5亿亿吨；在生物资源方面，海洋中存活着20万种
生物；除石油、天然气外，海洋蕴藏着巨大的动力能源。另 外，海水中含有200万亿吨重水，其中所含的氘是受控核聚
变的宝贵原料，核聚变能是被广泛看好的21世纪全球电力的
－ －
灼烧
水浸泡
通入氯气
五、海水提溴 1．流程
人教版高中化学必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源 课件(共19张PPT)
(2)硼酸是一种一元弱酸，它与水作用时结合水电离的 OH－而释放出水电离的H＋，这一变化的化学方程式 为______________。皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶 液，一般先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液，则 硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为__________。 (3)MgCl2· 7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2，其目 的是____________________。
练习：
8、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专 利的KNO3制备方法的流程图：
(1) 反应Ⅰ中， CaSO4 与 NH4HCO3 的物质的量之比为 1 ︰ 2 ，该反应的 化学方程式为 CaSO4 ＋ 2NH4HCO3 ＝ CaCO3↓＋ (NH4)2SO4 ＋ H2O ＋ CO2↑ ，反应Ⅳ的化学方程式 。 (2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是 ；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过 滤的目的是 。
1、铬铁矿的主要成分的化学式为FeO· Cr2O3，还含SiO2 、Al2O3等杂质。工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿 粉制备重铬酸钾，如下：已知NaFeO2遇水强烈水解。
（1）铬铁矿经粉碎处理的目的是
。
一、原料预处理阶段
2、煅烧 、灼烧
2、已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也 有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧 化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：
（1）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料 等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的 产生了废气，废液，废渣等 不足之处是_____________
循环
8、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专 利的KNO3制备方法的流程图：
（4）整个流程中，可循环利用的物质除 (NH4)2SO4外，还有 CaSO4、KNO3 （填化学式）。
人教版高中化学必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源 课件(共21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
一、金属矿物的开发利用
假如你是一个原始人, 打到一只兔子, 你会考虑怎样吃?
点火烧烤, 火焰烤过的有些石头上有发亮的物质 ——铜
最早被人类发现、冶炼和利用的金属
自然界中金属元素的存在形式
游离态：极少数（金、铂等）化学性质不 活泼的金属.
天然金Au
天然铂Pt
化合态：绝大多数（除金、铂等）化学性 质较活泼的金属
赤铁矿Fe2O3
辉铜矿Cu2S
人类使用的金属材料中金属的存在状态？
1、金属冶炼:
2、金属冶炼原理：Mn+ + ne-
M
金属的冶炼要使金属离子
得到电子 转化为金属原子
3一般步骤
(1)矿石 大多数金属矿石里含有杂质，将矿物中的有 富集 效成分提取出来，以减少杂质、提高品位。
一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的液体溅出伤人。
铝热反应用途：
a、用于焊接火车铁轨
b、冶炼难熔金属，如 钒、铬、锰 其它铝热反应
高温 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
因为MgO熔点比MgCl2高很多，要使MgO熔融需要多消 耗很多能量，故用电解熔融MgCl2的方法生产镁。 2， Al2O3熔点比AlCl3高很多，那么工业上为什么常用电解 熔融Al2O3生产金属铝，而不用电解AlCl3的方法生产铝?
因为AlCl3属于共价化合物，熔融时不电离出铝离子， （也就无法使铝离子得电子被还原成铝单质了，）故冶 炼金属铝是用电解熔融Al2O3的方法。
一、金属矿物的开发利用
假如你是一个原始人, 打到一只兔子, 你会考虑怎样吃?
点火烧烤, 火焰烤过的有些石头上有发亮的物质 ——铜
最早被人类发现、冶炼和利用的金属
自然界中金属元素的存在形式
游离态：极少数（金、铂等）化学性质不 活泼的金属.
天然金Au
天然铂Pt
化合态：绝大多数（除金、铂等）化学性 质较活泼的金属
赤铁矿Fe2O3
辉铜矿Cu2S
人类使用的金属材料中金属的存在状态？
1、金属冶炼:
2、金属冶炼原理：Mn+ + ne-
M
金属的冶炼要使金属离子
得到电子 转化为金属原子
3一般步骤
(1)矿石 大多数金属矿石里含有杂质，将矿物中的有 富集 效成分提取出来，以减少杂质、提高品位。
一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的液体溅出伤人。
铝热反应用途：
a、用于焊接火车铁轨
b、冶炼难熔金属，如 钒、铬、锰 其它铝热反应
高温 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
因为MgO熔点比MgCl2高很多，要使MgO熔融需要多消 耗很多能量，故用电解熔融MgCl2的方法生产镁。 2， Al2O3熔点比AlCl3高很多，那么工业上为什么常用电解 熔融Al2O3生产金属铝，而不用电解AlCl3的方法生产铝?
因为AlCl3属于共价化合物，熔融时不电离出铝离子， （也就无法使铝离子得电子被还原成铝单质了，）故冶 炼金属铝是用电解熔融Al2O3的方法。
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源(共43张PPT)
太阳能蒸发海水示意图：
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”。
海洋中的矿产资源
2.海水化学资源的开发利用
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。
主要流程
浓缩
海水
酸化
海
浓缩 通入 水
海水 Br-
氯气
ClBr2
通入空气
吸收
水蒸气(吹入) 塔SO2
反应后 HBr、 通入Cl2 Cl- 分离
富集溴 SO42－
Br2
溴单质
化学方程式：
2NaBr ＋ Cl2 === Br2 ＋2NaCl Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O === 2HBr ＋ H2SO4 2HBr ＋ Cl2 === Br2 ＋ 2HCl
当你掰开这双筷子的一刹那，又为伐木 工人找到了一个毁掉森林的理由。作为 回报他将送给我们满天黄沙，流失的水 土及动物们流离失所，而我们也将它们 传递给您的子孙。
2020/3/17
第1课时 金属矿物的开发利用
学习目标： 1．以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现
物质间转化的作用； 2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法； 3. 通过金属矿物的开发和利用，体会到自然环境相互协调，
然而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，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。
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时课件 (共27张PPT)
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。
2020/6/11
7
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。
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？
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。
2020/6/11
11
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。
2020/6/11
12
反应原理:
2Al2O3
(熔融)
电解 冰晶石
4Al
＋
3O2 ↑
2020/6/11
电解槽
13
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我冶炼生铁，领先
欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，
而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑ 孔雀石 C + 2CuO 高==温 CO2 ↑ + 2Cu 在公元前6000年到7000年左右，人 类开始迈进了象征古代文明开端的
“铜器时代”。
铜镜
2020/6/11
汉武帝时铜币
先秦刀币 6
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。
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。
2020/6/11
7
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。
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？
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。
2020/6/11
11
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。
2020/6/11
12
反应原理:
2Al2O3
(熔融)
电解 冰晶石
4Al
＋
3O2 ↑
2020/6/11
电解槽
13
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我冶炼生铁，领先
欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，
而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑ 孔雀石 C + 2CuO 高==温 CO2 ↑ + 2Cu 在公元前6000年到7000年左右，人 类开始迈进了象征古代文明开端的
“铜器时代”。
铜镜
2020/6/11
汉武帝时铜币
先秦刀币 6
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。
高中化学必修二(人教版)第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源1 (共19张PPT)
• 海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹 出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等， 其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内 外所普遍采用。 • 空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→ 吹出→吸收→蒸馏；吸收工艺普遍采用 碱吸收和一氧化硫吸收，吸收剂有碱、 硫、铁屑、溴化钠等。
• 海水晒盐
• 利用海水进行循环冷却
天津碱厂海水循环冷却装置
海水淡化厂兼电厂
海水综合利用联合工业体系一例
太阳量的无机物和有 机物，按含量计，H、O、Cl、Na、K、 Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等元素 超过总量的99％，其他为微量元素，总 计含有80多种元素。
• 海水提溴
海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其 衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要 原料，需求量很大。国外从1934年开始海水提溴 试验和开发，目前日本、法国、阿根廷和加拿大 等国家和地区已建有海水提溴工厂，年产量基本 保持在36万吨的水平。中国从1966年开始海水提 溴，至今仍处于小型试生产的规模。 将Br－转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应。
开发利用金属矿物和海水资源
金属矿物的开发和利用
自然界中存在着丰富的矿产资源
含三价铁的红色石英
纤磷锰铁矿
蓝 铜 矿
赤铁矿
金属的冶炼
电解法
还原法
加热法
物理方法
单质的还原性
强
弱
• 地球上的金属资源是有限的，必须合理 开发和利用矿产资源，加强金属资源的 回收和再利用。
海水资源的开发利用
• 海水淡化——蒸馏原理
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