高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用课前预习课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用课前预习课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了土地与土壤资源，矿产资源，生物资源，水资源，能源资源，环境资源，可再生资源，不可再生资源，经济可持续发展，社会可持续发展等内容，欢迎下载使用。
第一节 自然资源的开发利用
自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础
植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源
金属矿产和非金属矿产（煤、石油、天然气、土壤等
可持续发展的目标是在满足人类需要的同时,强调人类的行为要受到自然界的制约,强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。
第一课时 金属矿物的开发利用
学习目标:1.能够从金属在自然界存在状态分析出金属冶炼的实质,并能说出金属治炼方法与金属活泼性的关系。2.了解常见金属矿石的主要成分。3.知道常用分解法和电解法治炼的金属,并能够写出相应的方程式。
游离态金属矿(Pt、Au等)
将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造金属材料的过程在工业上叫做金属的冶炼。
除杂,提高矿石中有用成分的含量
利用氧化还原反应将金属化合物还原成单质
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属的冶炼和使用顺序和其活泼性有关，越不活泼的金属冶炼方法越简单
美人首饰侯王印，尽是沙中海底来。 —刘禹锡《浪淘沙》
淘金原理：金的密度比沙大
湿法黄金提练法(王水溶解)
古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂烧之成水银”
常用的还原剂有：CO、H2、C(焦炭)、活泼金属
炉火照天地， 红星乱紫烟。
——李白《秋浦歌 》
湿法炼铜：Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu
火法炼铜(高温冶炼黄铜矿)
铝热法：用金属铝做还原剂冶炼活泼性不如铝且高熔点的金属（Fe、V、Cr、Mn等）
说明:点燃镁条用来提供引发反应的热能,引燃剂
氢酸钾的作用是分解提供氧气,使镁条快速充分燃烧,助燃剂。
3.用铝热反应冶炼金属,虽克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的问题,但是成本较高。
热还原法常用的还原剂:C、CO、H2、Al
1.用H2作还原剂时,生成的产物H2O在高温下以水蒸气的形式蒸发出去,使制得的金属纯度较高,但成本也较高。
2.用CO,C作还原剂冶炼金属时,CO一般在治炼炉中通过下列反应生成:C+O2=CO₂、CO+C=2CO,所以用CO还原法冶炼得到的金属中混有杂质C,纯度不高
冰晶石的作用是降低Al2O3的熔化温度
已知有关物质的熔沸点数据如下表:
参考上述数据填空和回答问题.(1)工业上为什么常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,而不用电解MgO的方法生产镁?(2)工业上为什么常用电解Al2O3冰晶石熔融混合物的方法生产金属铝,而不用电解AlCl3的方法生产铝?
因为MgO的熔点远高于MgCl2,所以电解熔融的MgO需要更多的能量,更高的温度,成本更高。
从表中可以发现,AlCl3的熔点很低,且沸点比熔点低,易升华; 熔融时不存在离子,不能导电,故不能被电解。  
虽说铝是地壳中含量最多的金属,但是由于早期炼铝比较困难,所以铝的价格十分昂贵,一度超越金和银的价格,直到十九世纪上半叶,铝还是很多欧洲珠宝店中的高档货。
1886年,美国大学生霍尔和法国大学生爱罗,各自独立研究出电解制铝法。现在人们已经能够熟练掌握了从铝土矿中冶炼铝的技术,使得铝成为生产生活中用途最多的金属之一
启示1.从铝土矿中制铝消耗的能量要远远高于回收后制铝消耗的能量,因而,在实际生产过程中必须要考虑成本。
启示2.加强废旧金属的回收再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径,树立金属垃圾也是一种重要资源的理念.在日常生活当中大力提倡垃圾分类回收再利用,养成珍惜自然资源,节约资源,爱护环境,保护环境的意识。
启示3.实际生产过程中,金属的冶炼过程是个复条过程,在得到所需产品的同时也会产生废弃物。必须考虑废弃物的处理和生产过程对环境的影响。
怎样合理开发利用金属资源？
（1）提高金属矿物的利用率
（3）加强金属资源的回收和再利用
（5）使用其他材料代替金属材料
（4）开发环保高效的金属冶炼方法
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AIF6)混合熔融电解制得。I.铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2、Fe2O3等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
(1)反应1的化学方程是 (2)滤液I中加入CaO生成的沉淀是反应2的离子方程式是
Al2O3SiO2Fe2O3
NaAlO2Na2SiO3
2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
Ⅱ.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
Na2CO3 、Al(OH)3
（3）E可作为建就材料,化合物C是 写出由D制备冰晶石的化学方程式
12HF + 3Na2CO3 + 2AI(OH)3= 2 Na3AIF6+3CO2+9H2O