人教版高中化学必修二4.1《开发利用金属矿物和海水资源》课件.pptx

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,考点分析,1.以海水、金属矿物等资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用2.掌握金属活动顺序表与金属冶炼的关系,3.掌握海水水资源的利用与海水中化学资源的利用,你知道以下金属大概是什么年代被发现的吗？,黄金 ：,至今已有4000多年的历史在古代，人们刚知道开采银矿时，由于当时人们取得的银的量很小，使得它的价值比金还贵距今4500~4000年龙山时代，相当于尧舜禹传说时代中国目前已知的最早冶炼铁器为三峡地区出土的虢国玉柄铁剑，距今2800年类从发现铝至今只大概200年的历史，当时大军事大拿破仑让客人们用银餐具，偏偏自己用铝碗，是为了显示自己的高贵和尊严,距今10000年以前,黄金就已经被人类发现并利用在人类有历史记载的几千年里,黄金基本上属于帝王贵族才能拥有的财富白银：,铜：,铁：,铝：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,,金属活动性逐渐减弱,金属活动性不同，还原方法一样吗？,由此你想到了什么？ 与金属活动顺序表有什么联系？,,矿石中的金属是:,得电子, 被还原,化合态,分析:,简单，实用，节省的原则,1.热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。

在金属活动性顺序表中，对于一些不活泼金属的氧化物受热就能分解冶炼方法的选择原则:,P88,2．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注意：电解时必须是熔融状态，这样才能产生离子而导电,多数金属的冶炼过程属于热还原法 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气 和活泼金属等,3.热还原法,（1）热分解法:,适用于金属活动性顺序表中不活泼的金属冶炼2）电解法:,适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼K Ca Na Mg Al,（3）热还原法:,适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼适用于极不活泼的金属的冶炼4) 物理提取法：,Hg Ag,,Zn Fe Sn Pb (H) Cu,Pt Au,总结：,K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱Hg Ag︱Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,物理 提取法,（C、CO、H2、Al等）,不同金属冶炼方法的选择归纳： （按金属活动顺序表划分）,练 习,1.下列各组金属最适合用 H2 或 CO 把它 从化合物中还原出来的是 A. Ca、Mg B. Al、Fe C. Fe、Cu D. Hg、Ag,2.列金属氧化物不能用焦炭还原的是,A. CaO B. Ag2O C. CuO D. Fe2O3,C,A,用电解法也可以提炼Zn、Fe等,简单，实用，节省的原则,15年·14.高炉炼铁的主要反应是： Fe2O3 + 3CO===2Fe + 3CO2，该方法在冶金工业上称为（ ） A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法,高温,B,实验4－1 铝热反应 p89,1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？,问题,引燃剂,反应现象：,铝热剂,反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏 斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。

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，有熔融物落入沙中结论：,其它铝热反应,铝是常用的还原剂，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、锰等等高熔点金属,,11年·19. 铝热法炼铁的化学方程式是： Fe2O3＋2Al===2Fe＋Al2O3.这种金属冶炼的方法属于( ) A.还原法 B.分解法 C.电解法 D.以上三种方法均是,高温,A,,13年·15. 下列金属的冶炼原理中，属于热分解法的是（ ）： A.2HgO==2Hg＋O2 B.Fe3O4＋4CO==3Fe＋4CO2 C.Fe＋CuSO4 ==Cu＋FeSO4 D.2NaCl(熔融) == 2Na＋Cl2↑,Δ,高温,电解,B,二、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,是“历史留给人类的资源储备”,海洋是美丽的， 也是富饶的,海洋生物资源,海水资源的利用：,主要有： 1.海水中水资源的利用 海水的淡化（咸水 → 淡水） 2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却 用水）,海水为什么不能直接饮用？,海水的淡化：,（1）海水淡化的途径: ◆从海水中提取淡水、分离出盐 （2）海水淡化的方法:p90 ◆蒸 馏 法 最先使用，技术成熟，但成本高,蒸馏法所用的装置及原理,◆原理： 加热到水的沸点,使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。

进,冷却水 出,◆电渗析法 电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的一种方法 成本低，但未能大量生产 ◆离子交换法 是利用交换剂（即交换树脂）与溶液中的离子发生交换进行分离的方法 目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂,16年·27．（10分）海洋约占地球表面积的71%，具有巨大的开发潜力 Ⅰ．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗法和离子交换法等图4为海水蒸馏原理示意图，请回答下列问题： （1）冷却水的进水中国 （填“a”或“b”）； （2）碎瓷片的作用是 （填“防止暴沸”或“作催化剂”）a,防止暴沸,如何证明海带中存在碘元素? [实验4-2],（一）实验方法： （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，向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤 （4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1ml H2O2溶液，观察现象。

取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象二)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，溶液又变为深蓝色三) 化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O,海水综合利用联合工业体系一例 p92,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),海水中提取溴实验的方程式,2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl,上面置换反应得到的 Br2 的浓度 很低，难以收集，用空气吹出 Br2 后 用 SO2 吸收，使溴得到富集，,Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,2HBr + Cl2 = Br2 + 2HCl,16年·27．Ⅱ．目前，从海水提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右，空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法其中一种工艺流程为： ①海水浓缩，酸化；②通入Cl2，使Br- 转化为Br2； ③通入空气、水蒸气，将Br2吹入吸收塔，与吸收剂SO2反应转化为HBr； ④通入Cl2，再经过一系列处理得到产品Br2。

请回答下列问题： （1）步骤②、③操作的目的是 （填“富集溴”或“萃取溴”）； （2）在步骤③中，生成HBr的化学方程式是 ； （3）在步骤②中，若通入22.4LCl2（标准状况），理论上可得Br2 gBr 的相对原子质量80）,富集溴,Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,160,。