化学：4.1《开发利用金属矿物和海水资源》课件（新人教版-必修2）.ppt

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1、新课标人教版课件系列《高中化学》必修２第四章化学与可持续发展第一节《开发利用金属矿物和海水资源》教学目标知识与技能1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，常识性介绍金属回收和资源保护的意义；2、揭示化学与可持续发展的重要关系；3、树立资源保护意识及合理开发意识；初步培养自主查阅资料的能力，使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。４、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。教学重点：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。了解化学方法在海水资源开发中的作用。教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用

2、于不同金属的冶炼方法。海水资源合理开发综合应用第一课时4.1.1《金属矿物的开发利用》一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿人类最早发现和应用的金属分别是：思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（OH）2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑C+2CuO=====CO2+2Cu高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”.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”。铜镜汉武帝时铜币先秦刀币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

3、国派员出高价将其赎回。记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外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“金属的冶炼”的实质是什么？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。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在工业上称为金属的冶炼。金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减

4、弱金属离子的得电子能力逐渐增强1、热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热归纳冶炼金属的几种方法2、物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au3、热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高温铝热反应实验4－1注意观察现象反应现象：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。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温1、镁条的作用是什么？2、氯酸钾的作用是什么？铝热剂结论：铝也是还原剂，在一定的条件

5、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。问题反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温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

6、多高级珠宝店的高档货。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。Al4、电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法金属的化学性质和冶炼方法小结：（1）热分解法和电解法适用于金属活动顺序中

7、氢以后的金属冶炼或精炼。（2）热还原法适用于金属活动顺序中部的金属冶炼（3）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法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。Mg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