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45张ppt)

强
弱
离子的氧化性
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
弱
强
电解法
热还原法 热分解法
常见金属的冶炼原理(方程式):P89表4-1必会
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ C ）
A、加热氧化铝
B、加热碳酸钙
C、电解熔融氯化钠
D、氯化钠与铝粉高温共热
2、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 电解法 ②Zn 加热还原法 ③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
（4）电解法（适合一些非常活泼金属）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
金属活动性（还原性）：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
（2）热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）
（常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）
高温
2CuO + C
2Cu + CO2
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
人类最早发现和应用的金属分别是：
一、金属矿物的开发利用
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素的存在：
除了金、铂等极少数金属外，绝 大多数金属以化合物的形式存在于 自然界。
资料卡片
铜是人类第一种大量使用的金属，结束了 漫长的“石器时代”。
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
海水中的水1.3X109 亿吨
占地球总水量97% （3%在陆地、淡水），
海水中除了水以外，还含有80多种元素，
有的含量很大（如NaCl ）有的含量很少 （如Au）
海水资源的多样性：
• 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物
按含量计 含 及 ： O、H Cl、Na、S、C、F、B、 Br、Sr共13种元素的质量占总 水量的99%，其余1%为70多种 含量微少的元素。
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、
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
2、金属的冶炼
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）
3、金属冶炼的方法
（1）物理提取法：
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。
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。
3MnO2＋4Al 高温Байду номын сангаас2Al2O3＋3Mn
高温
Cr2O3+2Al
2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al
9Co + 4Al2O3
应用： (1)焊接钢轨， (2)冶炼金属。
资料卡片：
法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他 常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是 摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是 用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。
海洋是美丽的， 也是富饶的
海洋是“历史留给人类的资源储备”
海水资源的广泛性：
• 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 : （水资源及各种溶解的盐类
海水资源的分散性：
• 海水因为量太大、面太广，大多数元素尽
管总量很大但由于太分散 ，含量极微少
如：海水中金元素总含量约为50000000t （5千万吨）但一顿海水中只含金元素 0.000004g（10亿分之四克） （百分之0.000004克）
１.海水水资源的利用 海水水资源的利用 海水化学资源的开发利用
4、合理开发和利用矿物资源的途径：
金属铝的回收与利用
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
……………
二、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。
“铜器时代”。
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经 懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，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（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。
古代中国劳动人民用木炭炼铁
1996年之后，我国再度成为钢铁产量最大 的国家。
高炉炼铁 主要反应
高温
WO3 + 3H2
W + 3H2O
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。
铝热反应： 2A铝l热＋反F应e2的O应3 用高：温 2Fe＋Al2O3
其它铝热反应： 铝＋某些金属氧化物 高温 Al2O3＋金属
问题与讨论
海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源， 21世纪人类将重点开发海洋资源。
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
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