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《自然资源的开发利用》化学与可持续发展PPT课件(第1课时)
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《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。

... ... ...

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

知识梳理

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。

判断正误

(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(  )

深度思考

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]

跟踪强化

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

... ... ...

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

知识梳理

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:_______________________

判断正误

(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(  )

深度思考

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?

跟踪强化

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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