江苏省南通市通州区育才中学高中化学 41开发利用金属矿物和海水资源课件 新人教版必修2

1、开发利用金属矿物和水资源,第四章,1,一、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,一、金属矿物的开发利用,二）金属的冶炼,一、金属矿物的开发利用,将金属矿物中的金属从其,中,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,化合物,还原,二）金属的冶炼,一、金属矿物的开发利用,1,加热分解,HgO,_,2,加热分解,Ag,2,O,_,2,电解法,不活泼,非常活泼,1,热分解法,1,冶炼金属钠,_,2,冶炼金属镁,_,3,冶炼金属铝,_,适用于,_,金属的冶炼,适用于,

2、_,金属的冶炼,适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有,_,_,_,_,等,3,高温还原法,一、金属矿物的开发利用,1,高温还原炼铜,_,2,高炉炼铁,_,焦炭,一氧化碳,氢气,Al,CuO,H,2,Cu,H,2,O,适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有,_,_,_,_,等,3,高温还原法,一、金属矿物的开发利用,1,高温还原炼铜,_,2,高炉炼铁,_,焦炭,一氧化碳,氢气,Al,CuO,H,2,Cu,H,2,O,3,铝热反应炼铁,_,一、金属矿物的开发利用,Fe,2,O,3,2Al,2Fe,Al,2,O,3,3,铝热反应炼铁,_,实验现象为,镁条,_,燃烧，火,花四溅,

3、_,的热，同时纸漏,斗,_,有灼热,_,落入沙中,待冷却后变,_,这个反应的反应物是,_,铝热反应实验的相关,8,个问题,剧烈,放出大量,被烧穿,熔融物,黑色固体,Fe,2,O,3,和,Al,粉,镁条的作用是,_,KClO,3,的作用是,_,引燃,提供高温,助燃,提供氧气,一、金属矿物的开发利用,Fe,2,O,3,2Al,2Fe,Al,2,O,3,3,铝热反应炼铁,_,该反应是,_,反应,蒸发皿盛沙子的作用是,_,铝热反应实验的相关,8,个问题,放热,上面加少量氯酸钾,引发铝热反应的操作是：把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉,放在纸漏斗中,_,_,防止高温的熔融物使蒸发皿炸裂,并在混合物中间插一根镁

4、条，点燃镁条,一、金属矿物的开发利用,Fe,2,O,3,2Al,2Fe,Al,2,O,3,3,铝热反应炼铁,_,铝热反应的用途,_,_,铝热反应实验的相关,8,个问题,焊接钢轨,其他的反应也可称为铝热反应，如,_,冶炼难熔金属,3Fe,3,O,4,8Al,9Fe,4Al,2,O,3,3MnO,2,4Al,3Mn,2Al,2,O,3,一、金属矿物的开发利用,Fe,2,O,3,2Al,2Fe,Al,2,O,3,3,铝热反应炼铁,_,如何分离反应后生成的,Fe,和,Al,2,O,3,混合物,补充一个问题,过量,NaOH,溶液,Fe,Fe,和,Al,2,O,3,混合物,过滤,NaAlO,2,溶液,一、

5、金属矿物的开发利用,1,火法炼铜,_,2,湿法炼铜,_,4,其他方法,冶炼铜,Fe,CuSO,4,Cu,FeSO,4,Cu,2,S,O,2,2Cu,SO,2,表,4-1,常见金属的冶炼原理,想办法记住,金属活动性,电解法,高温还原法,热分解法,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb,H,Cu,Hg Ag,归纳整理知识,哪些金属用什么方法冶炼,三）合理开发和利用矿物资源，主要,途径,有,利用率,使用量,回收,1,提高金属矿物的,_,2,减少金属的,_,3,加强金属资源的,_,和,_,4,使用,_,材料代替,_,材料,再利用,其他,金属,1,下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是,A,用

6、电解熔融氯化钠的方法得到活泼金属钠,B,在加热的情况下用氢气还原,Al,2,O,3,得到金属铝,C,用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬,D,热分解法直接加热,HgO,得到金属,Hg,自我测试,B,2,高温还原法冶炼金属的反应一定是,A,氧化还原反应,B,置换反应,C,分解反应,D,复分解反应,自我测试,A,3,工业上冶炼金属钙可使用的方法是,A,热分解法,B,热还原法,C,铝热剂法,D,电解法,自我测试,D,4. Al,2,O,3,的熔点远远高于,AlCl,3,的熔点，为什么选择,Al,2,O,3,作,电解炼铝的原料而不是,AlCl,3,答,AlCl,3,是共价化合物，熔融时无法电离出离子，不

7、导电,Al,2,O,3,是离子化合物，熔融时能电离,出,离子,导电,自我测试,5,蓝铜矿的主要成分为,2CuCO,3,Cu(OH,2,当它与,焦炭一起加热时，可以生成铜、二氧化碳和水，试,写出该反应的化学方程式，并注明其反应类型,自我测试,3,2CuCO,3,Cu(OH,2,Cu + CO,2,H,2,O,C,2,6,7,2,6,工业上以铝土矿,主要成分,Al,2,O,3,3H,2,O,为原料生产铝,主要包括下列过程,1,将粉碎，筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中,2,通入过量二氧化碳使,1,所得溶液中析出氢氧化铝固体,3,使氢氧化铝脱水生成氧化铝,4,电解熔融氧化铝生成铝,请写出上述各有关反

8、应的化学方程式，并推测哪一步转化过程消,耗的能量最多，为什么,自我测试,6,工业上以铝土矿,主要成分,Al,2,O,3,3H,2,O,为原料生产铝,主要包括下列过程,1,将粉碎，筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中,2,通入过量二氧化碳使,1,所得溶液中析出氢氧化铝固体,3,使氢氧化铝脱水生成氧化铝,4,电解熔融氧化铝生成铝,自我测试,1) Al,2,O,3,2NaOH=2NaAlO,2,H,2,O,2) NaAlO,2,2H,2,O+CO,2,Al(OH,3,NaHCO,3,Al,2,O,3,3H,2,O,3) 2Al(OH,3,4,消耗能量最多的是第,4,步,9,孔雀石的主要成分为,CuCO

9、,3,Cu(OH,2,某同学设计从孔,雀石中冶炼铜的方案如下,将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸,将反应后的混合物过滤,向滤液中加入一种金属粉末,根据上述实验方案，试回答,1,第步反应中可观察到的现象是什么,2,第步加入的金属粉末可以是什么,说明理由,3,设计从滤液中获得铜的另外一种方案,自我测试,1,固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色,2,可以是,Fe,因为铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜,3,加热蒸干，灼烧，将,CO,或,H,2,通过灼热的固体,二、海水资源的开发和利用,海水资源,水资源,化学资源,二、海水资源的开发和利用,二、海水资源的开发和利用,1,海水,水资源,的利用,海水水资源的

10、利用主要包括,_,和,_,等,直接利用海水进行循环冷却,海水的淡化,从海水中提取,或从海水中把,都可,以达到淡化海水的目的,淡水,盐分离出去,海水的淡化指的是,二、海水资源的开发和利用,1,海水,水资源,的利用,海水淡化的方法主要有,_,等,蒸馏法,蒸馏法,蒸馏法、电渗析法、离子交换法,二、海水资源的开发和利用,2,海水,化学资源,的开发利用,阅读,P91,实验,4-2,海带,如何证明海带中有碘离子,证明海带中含有碘元素,干海带,海带灰,溶解、过滤,灼烧,残渣,含,I,的溶液,稀,H,2,SO,4,H,2,O,2,含,I,2,的溶液,淀粉,1,2,3,4,第,3,步的离子方程式,溶液变蓝,如何

11、将海水中的溴离子转变成溴单质,阅读教材,P91,页资料卡片海水提溴,1,推测海水提溴的步骤和实验装置,2,写出相关的化学方程式,浓缩海水,溴单质,氢溴酸,单质溴,通入,Cl,2,通入空气,SO,2,吸收,通入,Cl,2,思考与交流,鼓入空气,Cl,2,MnO,2,浓盐酸,Cl,2,浓缩海水,SO,2,溶液,A,B,C,D,海水提溴的实验室模拟装置,12,海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法,错误,的是,2015,年高考全国卷,A,向苦卤中通入,Cl,2,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，

12、再用,SO,2,将其还原吸收,C,4,镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上,60,的镁,是从海水中提取的。主要步骤如下,1,为了使,MgSO,4,转化为,Mg(OH,2,试剂可以选用,_,要使,MgSO,4,完全转化为沉淀，加入试剂的量应,_,2,加入试剂后，能够分离得到,Mg(OH,2,沉淀的方法是,_,3,试剂可以选用,_,4,无水,MgCl,2,在熔融状态下，通电后会产生,Mg,和,Cl,2,该反应的化学,方程式,_,NaOH,过量,过滤,盐酸,MgCl,2,Mg+Cl,2,证明海带中含有碘，有以下步骤,灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却,在滤液中滴加稀,H,2,SO,4,及

13、,H,2,O,2,然后加入几滴淀粉溶液,用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中,海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤,1,合理的步骤是,_,2,证明含碘的步骤是,_,现象是,_,反应的离子方程式是,_,滴入淀粉溶液，溶液变蓝,习题,5,试写出工业上海水提溴、实验室中海带提碘过程中所发生,的主要反应的离子方程式。根据上述事实，关于,Cl,2,Br,2,I,2,H,2,O,2,SO,2,五种物质的氧化性相对强弱，你可以明确得,出的结论有哪些,推测下列过程的结果，写出有关反应的化,学方程式,1,将氯气通入溴化钠溶液中,2,将溴水加入氟化钠溶液中,3,将氯气通入碘化钠溶液中,4,将碘加入溴化钠溶液中,Cl,2,2NaBr=2NaCl+Br,2,不反应,Cl,2,2NaI=2NaCl+I,2,不反应,H,2,O,2,Cl,2,Br,2,I,2,SO,2,氧化性