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精品课件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精品课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了学习目标，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，可持续发展目标等内容，欢迎下载使用。
1 . 了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。2．以金属矿物的开发利用为例，了解依据物质的性质及其变化综合利用资源的方法，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。3.辩证的看待资源使用的利弊及其对社会和环境的影响。
第1课时　金属矿物的开发利用
阅读课本P98资料卡片自然资源与可持续发展，联系生活，了解自然资源的分类和可持续发展的目标和分类。
自然资源分类与可持续发展目标
经济可持续发展、社会可持续发展资源可持续发展、环境可持续发展
植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源等
金属矿产和非金属矿产(煤、石油、天然气、土壤等)、核能等
金属在自然界以什么形式存在？
一、金属矿物的开发利用
(1) 极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。(2) 绝大多数金属以化合物的形式存在。(3) 在地壳中，含量最高的金属元素是铝，其次是铁。
思考与交流 ：人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，如何从矿石中得到金属单质？
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。
热分解法、热还原法和电解法
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单质。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性不同，还原方法一样吗？金属活动顺序与金属冶炼有关系吗？
2、冶炼金属的方法
（1）、热分解法（适合一些不活泼金属）
如古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂烧之成水银”
（2）、电解法（适合一些非常活泼金属）
（3）、热还原法（适合大部分金属）
常见的还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等
适用于极不活泼的金属，如Pt、Au
如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属纯金。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？有什么规律？
金属的活泼性不同，采取的冶炼方法不同
金属单质还原性、失电子能力依次减弱 金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强
【思考】制钾、钠、镁时，为何电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2而不电解熔融的K2O、 Na2O、 MgO？
K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本
【思考】制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3？
氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝不导电
【思考】能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？
【思考】为什么越活泼的金属被人类利用越晚？
因为金属越活泼，其离子的氧化性越弱，就越难被还原，故制取和利用的时间越晚。
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。
大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。一些活泼的金属也可以作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来，如铝热反应。
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
注：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂
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，冶炼钒、铬、锰等高熔点金属。
①焊接钢轨；②定向爆破；③冶炼熔点高的金属（如钨、钒、铬、锰等）
1、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。
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？
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？
一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。
信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。 ——沈括《梦溪笔谈》
用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。 ——明·陆容《菽园杂记》
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4
2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S
Cu2O+FeS→Cu2S+FeO
Cu2S+O2 == 2Cu+SO2
（1）资源有限且分布不均
（2）金属的冶炼消耗许多能量
（3）金属冶炼造成环境污染
（4）金属腐蚀造成大量损失
5、合理利用金属资源的原因及途径
(1)_________________________；(2)开发环保高效的金属冶炼方法；(3)________________________；(4)_______________________________；(5)使用其他材料代替金属材料。
提高金属矿物的利用率
加强废旧金属的回收和再利用
（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染
（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银
6. 回收金属的意义
自然资源与可持续发展 自然资源是人类社会发展不可或铸的自然物质基础，包括土地与土壕资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。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。它包括经济可椅续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
铑极其稀有，铑具有高熔点和惊人的耐腐蚀能力。这种银色属通常因为其反射特性被使用。如今，它的价格大约是黄金的四倍。特征：银白色，坚硬，耐腐蚀生产国：南非，俄罗斯，加拿大和其他生产国用途：这种金属通常用干照明行业，镜子生产；在汽车行业中，用作催化剂，前照灯反射器它也被称为珠宝，特别是“白金”的抗刮擦饰面。
利用铝土矿制取氧化铝：
a．酸溶法的工艺流程：
上述过程中①、②反应的离子方程式分别为① ；② ；反应③的化学方程式： 。
b．碱溶法的工艺流程：
上述过程中①、②反应的离子方程式分别为① ； ② 。
AlO2-＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-
1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是（ ）A.金属在自然界的存在形式B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低D.金属阳离子得电子的能力
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.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法　②水煤气(或氢气或一氧化碳)法　③活泼金属置换法　④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
4.关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是（ ）A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋C.废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐D.照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银
5.铝能用于冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，这不是因为（ ）A.铝具有还原性B.铝具有导电性C.铝较Cr、V、Mn等价格便宜D.冶炼反应放出大量的热
6.下列说法错误的是（ ）A.有些活泼金属(如铝)可用作热还原法的还原剂B.加强热，使氧化铜在高温条件下分解可制备单质铜C.金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物