人教版高中化学必修第2册 第八章化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用.ppt

高中化学必修第二册人教版第五章化工生产中的重要非金属元素

第一节自然资源的开发利用1.利用金属及其化合物的性质、金属活动性顺序及氧化还原反应相关规律,结合实

验探究归纳总结金属的冶炼原理、方法及规律。2.通过卤族元素的性质、氧化还原反应相关规律,结合分离、提纯常用方法及实验

探究,认识海水资源利用的原理。3.了解煤、石油、天然气的加工过程及产品的用途等。对比学习煤的干馏、气化

和液化与石油的分馏、裂化和裂解。了解缩聚反应和加聚反应在有机合成材料制

备中的应用等。?

?1.金属元素在自然界存在的形态(1)游离态:极少数的不活泼金属(金、铂等)以①游离态????的形式存在。单质铁存

在于陨石中。(2)化合态:绝大多数金属以化合态的形式存在。在化合物中金属元素的化合价都

是正价。2.金属的冶炼原理与实质?(1)原理:将金属矿物中的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。(2)实质:使金属阳离子得到电子被还原为②金属单质????的过程,即Mn++ne-?M。1|金属矿物的开发利用

(3)金属冶炼的常见方法方法适用对象冶炼原理(举例)热分解法在金属活动性顺序中排在铜之

后的不活泼金属2HgO?2Hg+O2↑2Ag2O?4Ag+O2↑热还原法在金属活动性顺序中位于铝之

后和汞之前的大多数金属CuO+H2?Cu+H2OFe2O3+3CO?2Fe+3CO2(高炉炼铁)2Al+Fe2O3?2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)电解法非常活泼的金属(一般的还原剂

很难将它们从它们的化合物中

还原出来)2NaCl(熔融)?2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)?Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)?4Al+3O2↑

易错警示电解法冶炼镁和铝的差异工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2,而不是均采用相应的氯

化物或氧化物,这是因为AlCl3是共价化合物,AlCl3在熔融状态下不导电,而MgO虽

然是离子化合物,但其熔点高,熔化时会消耗大量的能量,成本较高。虽然氧化铝的

熔点与氧化镁的熔点相近,但在用电解法冶炼铝时,化学家找到了一种很好的“熔

剂”,这种“熔剂”叫六氟合铝酸钠(即冰晶石),这种物质能大幅度降低氧化铝的

熔点,使氧化铝在液态六氟合铝酸钠中电离,从而实现用电解法制备铝。

?1.海水资源的利用(1)利用途径:海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海

水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法

等。其中③蒸馏法????的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。2|海水资源的开发利用?

链接拓展海水的蒸馏实验?主要仪器:蒸馏烧瓶(A),直形冷凝管(B),锥形瓶(C)。冷凝水的流向:a口进,b口出。A中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸。

实验原理:海水蒸馏是对海水加热,使水汽化后再冷凝,从而得到蒸馏水。实验操作步骤:连接装置→检查装置气密性→向蒸馏烧瓶中加入海水和碎瓷片→

接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对蒸馏烧瓶加热→待冷却至室温后

停止通冷却水→整理仪器。

?2.海水中化学资源的开发利用(1)从海带中提取碘从海带中提取碘的工艺流程图如下:

?(2)从海水中提取溴——空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程图如下:

?(3)从海水中提取镁从海水中提取镁的工艺流程图如下:

链接拓展无水氯化镁的制备无水氯化镁可由氯化铵、六水合氯化镁反应生成的复盐在氯化氢气流中脱水制

成。将等物质的量的MgCl2·6H2O和NH4Cl溶于水,在温度稍高于50℃的水溶液中

以复盐形式结晶出来,保持原来温度使其与母液分开。再进行一次重结晶。将得到的结晶稍加干燥,趁热装入石英舟中,将石英舟放在石英管中,通入干燥的氯

化氢气体,同时升温至100℃脱水3h,再升温至250℃1h,然后再升温至400℃1h,

最后MgCl2在短时间内熔融,并通CO2气体以驱逐HCl气体,得到的无水氯化镁可保

存在盛有五氧化二磷的保干器中。

?3.从海水中获取能量(1)从海水中提取铀和重水,用于④核能????开发。(2)开发和利用潮汐能、波浪能等新型能源。(4)从海水中提取钠及钠的化合物

?1.煤的组成与综合利用(1)煤的组成?3|煤、石油和天然气的综合利用

?(2)煤的综合利用

2.天然气的综合利用

?3.石油的综合利用?

?判断正误,正确的画“√”,错误的画“?”。1.金属冶炼的本质均是金属元素被还原的过程,所以在冶炼过程中一定需要加入还

原剂?(?????)提示:通过电解和热分解的方法冶炼金属不需要加入还原剂。2.从海水中提取溴一般需要经过浓缩、富集的过程,如在第一次通入C