【中学课件】化学与自然资源的开发利用

化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用http:/ 自然资源定义： 一定时间、地点的条件下能够产生经一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的以提高人类当前和将来福利济价值的以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。的自然环境因素和条件的总称。 可持续发展：可持续发展： 尽可能地延长现有资源的可使用年限，尽可能地延长现有资源的可使用年限，保护好自然环境，保护好自然环境，使子孙后代也能够继续发展和安居乐业。使子孙后代也能够继续发展和安居乐业。 是指满足当前需要而又不剥削子孙后代是指满足当前需要而又不剥削子孙后代满足其需要之能力的发展满足其需要之能力的发展 http:/ 赤铁矿赤铁矿 萤石萤石 FeFe2 2O O3 3CuCu3 3COCO3 3 2 2(OH)(OH)2 2 CaFCaF2 2自然界矿物中的金属元素存在形态自然界矿物中的金属元素存在形态http:/ 2 辉铜矿辉铜矿CuCu2 2S S 天然金天然金Au天然铂天然铂Pthttp:/ 游离态游离态： 化合态化合态：极少数（极少数（金、铂金、铂等）化学性质不等）化学性质不 活泼的金属活泼的金属绝大多数（绝大多数（除金、铂除金、铂等）化学性等）化学性 质较活泼的金属质较活泼的金属http:/ http:/ Mn n+ +M M+ ne-金属的冶炼要使金属离子金属的冶炼要使金属离子得到电子得到电子转化为金属原子转化为金属原子金属冶炼的实质金属冶炼的实质：利用利用氧化还原反应氧化还原反应，使金属，使金属化合物中的金属阳离子化合物中的金属阳离子得到电子得到电子变成金属原子。变成金属原子。2、金属冶炼定义、原理及一般步骤、金属冶炼定义、原理及一般步骤（1）定义：）定义：P88（2）原理：）原理：http:/ 以减少杂质、提高品位。以减少杂质、提高品位。 3、冶炼、冶炼 利用氧化还原原理，在一定条件下，利用氧化还原原理，在一定条件下，将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来 要从金属矿物得到金属单质经过要从金属矿物得到金属单质经过过程。过程。还原还原4、精炼、精炼 采用一定的方法，提纯金属，采用一定的方法，提纯金属，用于生产和制造各种材料用于生产和制造各种材料http:/ -刘禹锡刘禹锡日照澄洲江雾开日照澄洲江雾开,涛金女伴满江隈涛金女伴满江隈. 美人首饰侯王印美人首饰侯王印,尽是沙中海底来尽是沙中海底来. （1）不活泼金属）不活泼金属物理方法物理方法Pt、Au3、金属的冶炼方法、金属的冶炼方法http:/ 刚果手工金矿开采刚果手工金矿开采马达加斯加淘金者马达加斯加淘金者原理原理:金的金的质量较沙重质量较沙重,在淘去粗沙后在淘去粗沙后,用用水银水银滚动吸附金滚动吸附金,水银是已水银是已知唯一可以粘附金的物知唯一可以粘附金的物质质.http:/ Au+2Cl2http:/ 使它们由化合物转化为单质使它们由化合物转化为单质K、Ca、Na、Mg、Al、 很困难很困难 通常冶炼方法：通常冶炼方法： 电解法电解法 高温下熔融金属化合物然后进行电解高温下熔融金属化合物然后进行电解 -最强力的还原手段最强力的还原手段 http:/ Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 通常冶炼方法：通常冶炼方法：热还原法热还原法Fe2O33CO 2Fe3CO2高温高温http:/ 铝热反应铝热反应现象现象原理原理镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温镁条为镁条为引燃剂引燃剂氯酸钾为氯酸钾为助燃剂助燃剂铝热剂：铝热剂：铝与氧铝与氧化铁的混合物化铁的混合物http:/ （1）铝热反应的原理可以应用在）铝热反应的原理可以应用在生产上生产上， 如用于如用于焊接钢轨焊接钢轨等。等。 （2）在）在冶金工业上冶金工业上也常用这一反应原理，也常用这一反应原理， 冶炼冶炼难熔难熔金属金属钒、铬、锰钒、铬、锰等。等。铝热反应铝热反应应用应用http:/ 金属的冶炼方法总结：金属的冶炼方法总结：金属活动顺序？金属活动顺序？K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 非常活泼的金属非常活泼的金属 较活泼的金属较活泼的金属 电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理方法物理方法http:/ ）A、FeB、CuC、AgD、Hg2. 下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（还原为金属单质的是（ ）A、加热、加热Al2O3 B、加热、加热CaCO3C、电解熔融、电解熔融NaCl D、 NaCl与铝粉高温共热与铝粉高温共热BChttp:/ :海水资源海水资源化学资源化学资源水资源水资源的利用的利用直接直接利用利用海水海水淡化淡化http:/ （1 1）海水淡化的途径）海水淡化的途径: :从海水中从海水中提取淡水提取淡水从海水中从海水中分离出盐分离出盐 （2 2）海水淡化的方法）海水淡化的方法:p90:p90蒸蒸 馏馏 法法（最先使用，技术成熟，但成（最先使用，技术成熟，但成 本高）本高）电渗析法电渗析法（成本低，但未能大量生产）（成本低，但未能大量生产）离子交换法离子交换法（目前正迅速发展，但需要（目前正迅速发展，但需要 不断更新离子交换树脂）不断更新离子交换树脂）http:/ ? 实验4-2 （一）实验步骤：（一）实验步骤：（1 1）称取）称取3g3g干海带，用刷子把干海带表面的附着干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（物刷净（不要用水洗，有不要用水洗，有 I I- -）。）。 将海带剪碎，将海带剪碎，用酒精润湿（用酒精润湿（便于灼烧便于灼烧）后，放在坩埚中。）后，放在坩埚中。 （2 2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全）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。成灰，停止加热，冷却。 （3 3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10ml10ml蒸馏水，搅拌，煮沸蒸馏水，搅拌，煮沸2min2min3min3min，使可溶物，使可溶物溶解，过滤。溶解，过滤。 （4 4）向滤液中滴入几滴）向滤液中滴入几滴硫酸硫酸，再加入约，再加入约1ml 1ml H H2 2O O2 2溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀淀粉粉溶液，溶液， 观察现象。观察现象。 http:/ - + 2H+ 2H+ + +H+H2 2O O2 2 I I2 2+2H+2H2 2O O实验现象实验现象滴入淀粉溶液，溶液变蓝。滴入淀粉溶液，溶液变蓝。或滴入或滴入CClCCl4 4振荡后，下层显紫红色。振荡后，下层显紫红色。实验结论实验结论海带中存在碘元素海带中存在碘元素http:/ 2溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液溶液过量过量食盐的提食盐的提取取http:/ 1）海水制盐）海水制盐生产生产 NaCl NaCl （食用）（食用） u（2 2） NaClNaCl的水溶液制的水溶液制 NaOHNaOH u（3 3）制金属）制金属 NaNau（4 4）制）制 NaNa2 2COCO3 32 NaOH + CO2 NaOH + CO2 2 = Na= Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O O 2NaCl2NaCl（熔融）（熔融）= 2Na + Cl= 2Na + Cl2 2电解电解http:/ 其离子方程式为其离子方程式为 （2）加入试剂）加入试剂后，能够分离得到后，能够分离得到Mg（OH）2沉沉淀的方法是淀的方法是 ；（3）试剂）试剂可以选用可以选用 ；（4）无水）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生在熔融状态下，通电后会产生Mg和和Cl2，写出该反应的化学方程式，写出该反应的化学方程式 Ca(OH)2Mg2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+过滤过滤盐酸盐酸MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解http:/ A蒸馏法蒸馏法 B电渗析法电渗析法 C离子交换法离子交换法 D电解法电解法D2.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是 A. Mg B. NaCl C. Br2 D. KBhttp:/