第八章 化学与可持续发展-【创新课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 本节提纲 自然资源的开发利用 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用 01 金属矿物的开发利用 一、金属元素在自然界中的存在形式 存在形式 游离态(金、铂、银等) 化合态(绝大多数金属) 铂矿 金矿 铁矿 铝矿 铜矿 微信公众号：DRAGON 老师好 完整版可联系获取 DRAGON老师好 18288733534 可联系整套获取 DRAGON 老师好版权所有！ 课件内置防伪，翻版必究！ 二、金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼。 +ne- 得电子，被还原 Mn+ M 由化合态（化合物） 制备游离态（单质） 除去杂质 提高金属的比例 制备高纯度的金属 微信公众号：DRAGON 老师好 完整版可联系获取 DRAGON老师好 18288733534 可联系整套获取 DRAGON 老师好版权所有！ 课件内置防伪，翻版必究！ 富集 冶炼 精炼 二、金属的冶炼方法 （1）物理法——游离态金属 一万年前 美人首饰侯王印，尽是沙中海底来。 二、金属的冶炼方法 （2）热分解法——不活泼金属 8000年前 《天工开物》冶炼银的方法：银矿受热发生分解反应 除了金、铂等极少数金属，绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。化学要研究如何合理、高效地开发利用这些金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。根据金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法。对一些不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将它们从其化合物中还原出来。例如: （2）热分解法——不活泼金属 （3）热还原法——大部分金属 1300年前 炉火照天地， 红星乱紫烟。 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,如我们在初中学过的用碳还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁。 一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。例如,铝热反应的原理是: （3）热还原法——大部分金属 一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。例如,铝热反应的原理是: （3）热还原法——大部分金属 铝热反应：铝和金属氧化物在高温下发生的剧烈并放出大量热的化学反应 应用：冶炼难熔的较不活泼的金属，如Cr、V、Mn等；焊接钢轨 镁条 氯酸钾 氧化铁和铝粉的混合物 铝热反应 铝＋某些金属氧化物 金属＋氧化铝　 高温 铝热剂： 铝和某些金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5)组成的混合物。 特 点： 被还原出来的金属熔化，与熔渣分离。体现铝的还原性、氧化铝熔点高的性质。 镁 条： 提供高温条件（引燃剂） 氯酸钾： 助燃剂 微信公众号：DRAGON 老师好 完整版可联系获取 DRAGON老师好 18288733534 可联系整套获取 DRAGON 老师好版权所有！ 课件内置防伪，翻版必究！ 焊接钢轨 金属冶炼 3MnO2 + 4Al ==== 3Mn + 2Al2O3 高温 Cr2O3 + 2Al ==== 2Cr + Al2O3 高温 微信公众号：DRAGON 老师好 完整版可联系获取 DRAGON老师好 18288733534 可联系整套获取 DRAGON 老师好版权所有！ 课件内置防伪，翻版必究！ （4）电解法——非常活泼的金属 对一些非常活泼的金属,采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。例如: 冰晶石：降低氧化铝的熔点 化合物  MgO  Al2O3  MgCl2  AlCl3  类 型  离子化合物  离子化合物  离子化合物  共价化合物  熔点/℃  2800  2050  714  191  [资料卡片] ①电解制备Mg采用的原料为MgCl2而不用MgO，为什么？ ②电解制备Al时所采用的原料为Al2O3，能不能采用AlCl3？ ③能否电解NaCl溶液来制取Na？ 注意： ①必须“熔融”而不是水溶液。 ②必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。 （5）其他方法 Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 Cu2S + O2 === 2Cu + SO2 高温 火法炼铜 湿法炼铜 火烧孔雀石（Cu2(OH)2CO3）炼铜 Cu2(OH)2CO3==2CuO+H2O+CO2 C+2CuO===2Cu+CO2 高温 思考 人类使用金属的年代先后顺序与金属的活泼性有什么关系？ 金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在形式和金属的活泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件越复杂，在人类历史上使