《自然资源的开发利用》化学与可持续发展PPT课件(第1课时)

《自然资源的开发利用》化学与可持续发展PPT课件(第1课时)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。

2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养“宏观辨识与变化观念”。

3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，培养“科学探究”精神，增强社会责任感。

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自然资源的开发利用PPT，第二部分内容：01金属矿物的开发利用

1.金属元素在自然界中的存在形态

2.金属冶炼的一般原理

(1)基本原理：将金属元素从其化合物中______出来。

(2)表示方法：Mn＋＋ne－===M。

3.金属冶炼的一般方法

(1)依据：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。

(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式

①热分解法：加热分解HgO：2HgO == 2Hg＋O2↑

加热分解Ag2O：2Ag2O == 4Ag＋O2↑

②热还原法：H2还原CuO：CuO＋H2 == Cu＋H2O

高炉炼铁：Fe2O3＋3CO == 2Fe＋3CO2

铝热反应：2Al＋Fe2O3 == 2Fe＋Al2O3

③电解法：冶炼钠：___________________________

冶炼镁：_____________________________

冶炼铝：_____________________________

④其他方式：湿法炼铜：_______________________

4.合理开发和利用金属矿物资源

(1)提高金属矿物的利用率。

(2)开发环保高效的金属冶炼方法。

(3)防止金属的腐蚀。

(4)加强废旧金属的回收和再利用。

(5)使用其他材料代替金属材料。

(1)所有金属单质必须通过化学反应才能获得(　　)

(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(　　)

(3)越活泼的金属元素，人类利用的越晚(　　)

(4)用热还原法冶炼金属时，可以用H2将Mg从化合物中还原出来(　　)

(5)铝热反应本质是用铝将比铝活泼性弱的金属从其化合物中置换出来(　　)

1.利用铝热反应可以在野外焊接大截面的钢轨，其原理为2Al＋Fe2O3 == Al2O3＋2Fe，某小组用如图所示仪器及试剂探究铝热反应。

其实验现象记录如下：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。根据以上描述，回答以下问题：

(1)铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？

提示　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。

(2)实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？

提示　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。

(3)蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？

提示　一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。

(4)据反应原理，Fe2O3和Al的质量比为多少最好？

提示　为保证Fe2O3和Al都反应完全，两者质量比控制在3∶1为最好。[m(Fe2O3)∶m(Al)＝160∶(2×27)≈3∶1]

1.工业上常用电解法冶炼的金属为

A.镁  B.铁  

C.铜  D.银

2.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是

A.金属钠的使用  B.青铜器的大量使用

C.海水提镁  D.铝热法制铬

3.铝能用于冶炼熔点高的金属(如V、Cr、Mn等)，用到的铝的性质是

A.银白色金属

B.熔、沸点相对较低

C.导电、导热性能好

D.还原性强，在反应中释放出大量的热

4.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.K、Mg  B.Fe、Al

C.Fe、Cu  D.Hg、Ag

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自然资源的开发利用PPT，第三部分内容：02海水资源的开发利用

1.海水水资源的开发利用

(1)海洋约占地球表面积的_____，海水中水的储量约占地球总水量的_____，约1.3×1018 t。

(2)海水水资源的利用

②海水的蒸馏

a.主要仪器：A：__________，B：__________，C：__________。

b.冷凝水的流向：_____口进，_____口出。

c.B中加入碎瓷片的目的是_______________。

2.海水化学资源的开发利用

(1)海水中的化学元素

(2)海水中提取物质及综合利用

①氯碱工业：2NaCl＋2H2O == 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

制钠和氯气：___________________________

制盐酸：H2＋Cl2==2HCl

制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

②用KBr制单质溴：_______________________

③用MgCl2制Mg：_______________________

(1)海洋约占地球表面积的71%，因此地球不缺水，人类可以任意使用，不用节约(　　)

(2)海水淡化的方法中，蒸馏法成本最低(　　)

(3)海水中含量最多的两种元素为Na元素和Cl元素(　　)

(4)可以通过电解饱和食盐水的方式获取金属钠和氯气(　　)

(5)从溴化钾中获取单质溴发生了氧化还原反应(　　)

(6)除了从海水中获取淡水和化学物质外，其他就没有什么价值了(　　)

溴及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用，工业上用一种叫“吹出法”的技术从海水中提取溴，其生产流程如下：

(1)写出①、③、④过程中反应的离子方程式。

(2)过程②和④通入空气、水蒸气利用单质溴的什么性质？过程①获取了游离态的溴，过程③又将其转变为化合态的溴，其目的是什么？

(3)过程⑤蒸馏过程中温度控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，原因是什么？

1.在海水资源的综合利用中，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是

A.溴、碘单质  B.钠、镁单质

C.食盐、淡水  D.烧碱、纯碱

2.我国历来十分重视海水资源的综合利用，下列有关海水综合利用的说法正确的是

A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化

C.海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质

D.从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg

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