【公開課課件】8.1自然資源的開發(fā)利用（教學(xué)課件）-高中化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

導(dǎo)第八章第一節(jié)

自然資源的開發(fā)利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究歸納總結(jié)金屬的冶煉原理、方法及規(guī)律。2.結(jié)合分離、提純常用方法及實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)海水資源利用的原理。3.了解煤、石油、天然氣的加工過程及產(chǎn)品的用途等。重點(diǎn)：金屬的冶煉原理、方法，海水提溴的工藝，煤、石油、天然氣的加工過程。難點(diǎn)：海水提溴的工藝重難點(diǎn)

自主閱讀課本第98-99頁，了解金屬礦物的開發(fā)利用。一、金屬礦物的開發(fā)利用思一、金屬礦物的開發(fā)利用展金屬元素在自然界存在的形態(tài)游離態(tài)化合態(tài)極少數(shù)的不活潑金屬(金、鉑等)以游離態(tài)的形式存在。單質(zhì)鐵存在于隕石中。絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在。在化合物中金屬元素的化合價(jià)都是正價(jià)。一、金屬礦物的開發(fā)利用展金屬的冶煉原理與實(shí)質(zhì)(1)原理:將金屬礦物中的金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。(2)實(shí)質(zhì):使金屬陽離子得到電子被還原為金屬單質(zhì)的過程,即Mn++ne-===M。一、金屬礦物的開發(fā)利用展金屬冶煉的常見方法方法適用對(duì)象冶煉原理(舉例)熱分解法在金屬活動(dòng)性順序中排在銅之后的不活潑金屬2HgO===2Hg+O2↑2Ag2O===4Ag+O2↑熱還原法在金屬活動(dòng)性順序中位于鋁之后和汞之前的大多數(shù)金屬CuO+H2===Cu+H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高爐煉鐵)2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3(鋁熱法煉鐵)電解法非常活潑的金屬(一般的還原劑很難將它們從它們的化合物中還原出來)2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑一、金屬礦物的開發(fā)利用思+議+展+評(píng)思考與討論為什么工業(yè)上采用電解法冶煉鋁和鎂的原料分別為Al2O3和MgCl2，而不是均采用相應(yīng)的氯化物或氧化物？因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，AlCl3在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，而MgO雖然是離子化合物，但其熔點(diǎn)高，熔化時(shí)會(huì)消耗大量的能量，成本較高。二、海水資源的開發(fā)利用展海水水資源的利用海水淡化通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。主要方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法。其中蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較成熟，但成本較高。直接使用海水作火電廠、核電廠的循環(huán)冷卻水海水水資源的利用循環(huán)冷卻水二、海水資源的開發(fā)利用展海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)主要儀器：蒸餾燒瓶(A)，直形冷凝管(B)，錐形瓶(C)。冷凝水的流向：a口進(jìn)，b口出。（下進(jìn)上出）A中加入碎瓷片的作用：防止液體暴沸。二、海水資源的開發(fā)利用展海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：海水蒸餾是對(duì)海水加熱，使水汽化后再冷凝，從而得到蒸餾水。實(shí)驗(yàn)操作步驟：連接裝置→檢查裝置氣密性→向蒸餾燒瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷卻水→給燒瓶加熱→收集蒸餾水→停止對(duì)蒸餾燒瓶加熱→待冷卻至室溫后停止通冷卻水→整理儀器。二、海水資源的開發(fā)利用展海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：海水蒸餾是對(duì)海水加熱，使水汽化后再冷凝，從而得到蒸餾水。實(shí)驗(yàn)操作步驟：連接裝置→檢查裝置氣密性→向蒸餾燒瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷卻水→給燒瓶加熱→收集蒸餾水→停止對(duì)蒸餾燒瓶加熱→待冷卻至室溫后停止通冷卻水→整理儀器。二、海水資源的開發(fā)利用展海水提溴原理：氧化還原反應(yīng)；方法：空氣吹出法主要流程：主要反應(yīng)：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取)三、煤、石油和天然氣的綜合利用展煤①組成：多種有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要是C元素，還有少量

H、O、N、P、S、鹵素等元素。②綜合利用：三、煤、石油和天然氣的綜合利用展石油①組成：由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。②綜合利用：三、煤、石油和天然氣的綜合利用展天然氣①組成：主要是CH4，屬于清潔能源。②綜合利用：CH4+H2OCO+3H2一定條件3H2+N22NH3高溫、高壓催化劑小結(jié)自然資源的開發(fā)利用金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用金屬冶煉的原理、常用方法海水水資源的開發(fā)利用海水提溴：氧化→富集→提取煤、石油和天然氣的綜合利用煤的組成、綜合利用石油的組成、綜合利用天然氣的組成、綜合利用達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了3種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限。這3種金屬被開發(fā)利用的先后順序主要取決于(

)A．金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱

B．金屬在地殼中的含量多少C．金屬的化合價(jià)高低

D．金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢D

[金屬越活潑，金屬陽離子的氧化性越弱，越難被還原，因此越難冶煉，故在金屬活動(dòng)性順序中，越靠后的金屬被開發(fā)利用得越早，越靠前的金屬被開發(fā)利用得越晚。]達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢下列冶煉方法中，不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是(

)A．加熱Al2O3 B．加熱HgOC．電解熔融NaCl D．鋁粉和Fe2O3共熱A達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢關(guān)于廢舊金屬處理的下列說法中不正確的是(

)A．對(duì)廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B．重金屬對(duì)人體有害，對(duì)廢舊重金屬材料的處理方法是填埋C．廢舊鋼鐵可用于煉鋼，廢鐵屑可用于制鐵鹽D．照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀B達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是(

)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分餾是化學(xué)變化，可得到汽油、煤油C．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣D．煤制煤氣是物理變化，是高效、清潔地利用煤的重要途徑C達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢有關(guān)煤的敘述中不正確的是(

)A．煤是工業(yè)上獲得苯、甲苯、二甲苯等芳香烴的重要來源物質(zhì)B．煤是由多種有機(jī)物組成的混合物，內(nèi)含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，還含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的儲(chǔ)量有限，節(jié)能和開發(fā)新能源是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵B達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢煤、石油、天然氣在日常生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極為重要的地位，下列說法正確的是(

)A．汽油都是石油的分餾產(chǎn)品，乙烯是石油的裂化產(chǎn)品B．由煤干餾所得的1mol焦炭，最多可獲得合成氨所需的H22molC．我國(guó)西氣東輸只是為了改善上海等地空氣質(zhì)量D．煤干餾所得的焦?fàn)t氣主要成分有H2、CH4、C2H4和CO等達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢D

[石油裂化也可得到汽油，且乙烯是石油裂解的產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；煤干餾所得的焦炭是混合物，1mol碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molH2，B錯(cuò)誤；西氣東輸具有綜合效應(yīng)，其目的不僅僅是改善空氣質(zhì)量，對(duì)西部地區(qū)的開發(fā)建設(shè)也有積極意義，C錯(cuò)誤。]達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原②以較活潑金屬Na、Mg等還原③利用鋁熱反應(yīng)原理還原④電解法⑤熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。(2)Na、Mg、A