8.1自然资源的综合利用 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦自然资源综合利用，涵盖金属存在形态、冶炼方法、海水资源及化石燃料加工等核心知识。课堂从金属游离态与化合态存在切入，结合人类使用金属的历史脉络，以金属活动顺序表为支架串联电解法、热还原法等冶炼原理，延伸至海水淡化、制盐镁溴及煤油气综合利用，构建“存在-冶炼-应用”的逻辑链条。 其亮点在于以铝热反应、电解氯化镁等具体反应及海水提溴流程、侯氏制碱法等工业实例为载体，融合化学观念（物质转化规律）、科学思维（流程模型建构）与科学态度（资源可持续利用）。采用“原理-实例-应用”总结法，帮助学生形成系统知识网络，教师可直接用于课堂教学提升效率。

第八章第一节自然资源综合利用 第1课时 自然资源综合利用 适用精简高效 一、金属在自然界的存在形态 金属 游离态： 化合态： 极少数的不活泼金属(金、铂等) 绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界 赤铁矿Fe2O3 菱铁矿FeCO3 磁铁矿Fe3O4 黄铁矿FeS2 黄铜矿CuFeS2 辉铜矿Cu2S 孔雀石Cu2(OH)2CO3 铝土矿Al2O3 明矾石 KAl(SO4)2·12H2O 软锰矿MnO2 钨锰铁矿 二、人类使用金属的先后次序 青铜： 铜奔马 铁器： 沧州铁狮子 铝器： 铝制厨具 合金 三、金属的冶炼：将金属从其化合物中还原出来的过程 实质：Mn＋＋ne－=M 电解法：K Ca Na Mg Al K Ca Na Mg 电解其氯化物，铝电解三氧化二铝 热还原法：Zn Fe Sn Pb (H) Cu 常用的还原剂一般选用 C、CO、H2及较活泼金属如Al等还原其氧化物 热分解法： Hg Ag 加热其氧化物 富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如 Pt Au 附：金属活动顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H)Cu2+ Hg2+ Ag+ 还原性减弱 氧化性增强 四、铝热反应 现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿内的细沙中。 反应原理： 2Al＋Fe2O3 ==== 2Fe＋Al2O3 高温 镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂。（点燃镁条，促使氯酸钾分解放出氧气，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。 铺一层细沙作用：防止滴落的高温熔融物使蒸发皿炸裂。 其他金属冶炼方法 湿法炼铜： Fe＋CuSO4 === FeSO4＋Cu 火法炼铜： Cu2S＋O2 ==== 2Cu＋SO2 高温 海水淡化 思路Ⅰ 思路Ⅱ 提取出淡水 分离出盐分 方法 蒸馏法 最先使用，技术成熟， 但成本高 方法 电渗析法 离子交换法 反渗透法 目前正迅速发展， 但需要不断更新离子交换树脂 五、海水淡化 电渗析法 六、海水制盐 氯碱工业 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 电解 制盐酸 制漂白粉 2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O H2＋Cl2 2HCl 点燃 海水或卤水 MgCl2 石灰乳 石灰乳 氢氧化镁 Mg(OH)2 盐酸 盐酸 MgCl2溶液 脱水 MgCl2•6H2O 由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防 MgCl2 水解 MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O MgCl2 电 解 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 通电 因镁在高温下与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解得到的镁，在 H2氛围中冷却 因镁在高温下与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解得到的镁，在 H2氛围中冷却 七、海水制镁 八、海水提溴 海水 富集 （浓缩） 氧化室 吹出塔 吸收塔 蒸馏塔 冷凝器 Br2 酸和Cl2 空气 SO2和H2O Cl2和H2O 目标产品 物质转化、分离提纯 工业原料 富集 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 2HBr+Cl2=2HCl+Br2 九、煤 煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 染料、医药、农药、 合成材料 沥青 筑路材料、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 煤的气化 煤的液化 ①直接液化： 使煤与H2作用生成液体燃料 ②间接液化： 先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇 十、天然气 CH4 ①清洁燃料 ②化工原料 a.合成氨和生产甲醇 b.合成两个或多个碳原子的有机化合物 石油 常压分馏 石油气(C1~C4) 低于20℃ 汽油(C5~C12) 20-200℃ 煤油(C12~C16) 175-275℃ 柴油(C15~C18)　 250-400℃ 重油 减压分馏 重油 减压分馏 沥青 柴油 燃料油 润滑油 石蜡 十一、石油 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂 石油分馏：利用各组分沸点不同分离的过程，分为常压分馏和减压分馏，物理变化 石油裂化 一定条件下，把含碳原子多、沸点高的烃断裂为含碳原子少、沸点低的烃 目的：提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。 C16H34 十六烷 C8H18 辛烷 ＋ C8H16 辛烯 催化剂 加热、加压 石油裂解 裂解就是深度裂化。高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链烃 目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料 C4H10 丁烷 催化剂 加热、加压 C2H6 乙烷 ＋ C2H4 乙烯 C4H10 丁烷 催化剂 加热、加压 CH4 甲烷 ＋ C3H6 丙烯 裂化汽油可使溴水褪色，直馏汽油不能 Lavf57.4.100 $