高中化学人教版 (2019)必修 第二册自然资源的开发利用图片ppt课件

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人民教育出版社高中化学必修第二册第八章 化学与可持续发展第1节 自然资源的开发利用（第1课时——金属矿物的开发利用）新课导入地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，金、铂等少数金属以游离态的形式存在，绝大多数金属以化合态的形式存在。以单质形式存在的金属金属元素在自然界中的存在形态新课导入以化合物形式存在 — 铁赤铁矿Fe2O3 菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2金属元素在自然界中的存在形态新课导入以化合物形式存在 — 铜黄铜矿CuFeS2辉铜矿Cu2S孔雀石Cu2(OH)2CO3金属元素在自然界中的存在形态金属的冶炼原理根据金属活泼性的不同，金属活泼性不同，将其由化合态还原为游离态的难易程度不同，工业上则采用不同的冶炼方法进行冶炼。金属的冶炼原理【思考1】根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？金属的冶炼原理【思考1】根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？人类发现和使用金属材料受到金属活泼性的影响，金属越活泼，冶炼的难度和所需技术条件也越难达成，所以许多活泼的金属（如铝）的开发和利用晚于铜和铁。金属的冶炼方法电解法：适用于金属活泼性非常强的金属的冶炼。金属的冶炼方法【思考2】结合下列表格物质的熔、沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时，选择Al2O3而不是AlCl3?MgO的熔点远远高于MgCl2，作为冶炼原料会消耗更多能源。AlCl3是共价化合物，熔融状态下仍以分子的形式存在。金属的冶炼方法【思考3】计算表明，从铝土矿中生产1 mol铝消耗的电能至少为1.8×106 J，回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿得到铝相比，前者的能耗仅为后者的3%～5%。通过对上述数据的分析和比较，你想到了什么？用铝土矿生产铝，能耗高，资源消耗量大，在生产过程中会产生大量的废气、废液及废渣，对大气水体及土壤会产生很大污染；用废旧饮料罐生产铝，能耗低，资源消耗量小，对环境污染很小，变废为宝，既可以减少废旧金属对环境的污染还可以提高矿物有效利用率，是可持续发展的必然要求。金属的冶炼方法热还原法：大多数金属的冶炼都是在高温下发生的氧化还原反应来完成的。①常见还原剂： H2、C、CO金属的冶炼方法热还原法：大多数金属的冶炼都是在高温下发生的氧化还原反应来完成的。②一些活泼金属单质也可做还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。如：铝热反应金属的冶炼方法热还原法：大多数金属的冶炼都是在高温下发生的氧化还原反应来完成的。②一些活泼金属单质也可做还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。如：铝热反应现象：①剧烈反应，火星四射。②放出大量的热，纸漏斗下端被烧穿，有红热熔融物落入细沙上，冷却后变为黑色固体。反应方程式：a. 在实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更剧烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。金属的冶炼方法热还原法：大多数金属的冶炼都是在高温下发生的氧化还原反应来完成的。②一些活泼金属单质也可做还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。如：铝热反应b. 铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？铝热反应为放热反应，放出的热可以维持反应继续进行，因此不需要持续加热。c、完成下列化学方程式：Al + MnO2Al + Cr2O3Al + V2O5金属的冶炼方法热分解法：适用于金属活泼性非常弱的金属的冶炼。金属的冶炼方法其他方法物理方法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度不同进行水洗。金属的冶炼方法归纳总结热还原法适用于金属活动性比较强，在常见金属活动性顺序中居于中间区域(Zn~Cu)电解法一般用于金属活动性顺序中铝及铝以前的金属冶炼热分解法适用于金属活动性弱的，在常见金属活动性顺序的右端区域物理提取其密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒，泥沙等杂质，便可得到 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属的合理开发利用与金属的回收合理开发和利用金属矿物资源地球上的金属矿物资源是有限的，且分布不均。人类通过金属的冶炼，每年从自然界中提取数以亿吨计的金属，这个过程中会消耗许多能量，也易造成环境污染。而金属腐蚀现象普遍存在，也造成了大量损失。金属的合理开发利用与金属的回收