8.1.自然资源的开发利用课件2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第一节 自然资源的开发利用　 第八章 化学与可持续发展 湖北省利川市第一中学 【资料卡片】 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，包括土地与土壤资源、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。 自然资源 黄铜矿 赤铁矿 铝矿 锰矿 钨矿 金 银 铜 铁 极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 绝大多数金属以化合物的形式存在。 在地壳中，含量最高的金属元素是铝，其次是铁。 1、金属的冶炼实质 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。 （化合态）M n+ 得电子 M（游离态） （被还原） K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 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？ 一、金属矿物的开发利用 《浪淘沙》 刘禹锡 千淘万漉虽辛苦， 吹尽狂沙始到金。 美人首饰侯王印， 尽是沙中浪底来。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au ①富集法（物理方法） 2、金属的冶炼方法 淘金原理：_________________ 淘去粗沙后的砂金 湿法黄金提练法(王水溶解) 金的密度比沙大 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au ②热分解法 古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银”。 HgS Hg + S ③热还原法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au CuO+H2 === Cu + H2O 高温 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 高温 C + 2CuO CO2 ↑ + 2Cu 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。 实验现象： Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3 高温 铝热剂 铝热反应： 铝与某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应。 【思考与交流】 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。 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，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属。 3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn。 高温 ==== Cr2O3 + 2Al == 2Cr + Al2O3 高温 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 Cu2S +O2 === 2Cu + SO2 高温 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》 湿法炼铜 火法炼铜 【资料卡片】 ④电解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 制Mg：______________________。 制Al：_______________________。 制Na：_______________________。 注： ①“熔融”不是水溶液。 ②必须是离子化合物， 共价化合物熔融不导电。 【思考与交流】 结合表中数据分析为什么冶炼镁时电解MgCl2而不是MgO，冶炼铝时电解Al2O3而不是AlCl3？ 工业上采用电解法冶炼铝的材料是Al2O3，而不是AlCl3，这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不能导电；工业上采用电解法冶炼镁的材料是MgC