第8章 第一节 自然资源的开发利用（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一化学必修第二册（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学与可持续发展”，系统涵盖金属矿物开发、海水资源利用、化石燃料综合利用等核心知识点，通过金属活动性与冶炼方法关联、海水提取流程解析、化石燃料加工技术等学习支架，构建从原理到应用的知识脉络。 其亮点在于融合实验探究（如铝热反应装置与现象分析）、工艺流程（海水提溴提镁步骤及方程式）及知识辨析，以科学思维引导学生推理物质转化规律，以科学态度与责任强化资源保护意识。学生能深化知识联系，教师可依托结构化内容提升教学效率。

第一节　自然资源的开发利用 知识 清单破 知识点1　金属矿物的开发利用 1.金属活动性顺序与金属冶炼的关系 　　金属活动性顺序中,金属的活动性越弱,其化合物越容易被还原,金属的活动性越强,其化 合物越难被还原。 2.金属的冶炼(详见定点1) 3.铝热反应及其实验(详见定点2) 高中同步 第八章　化学与可持续发展 4.合理开发和利用金属资源 原因 ①资源有限且分布不均 ②金属冶炼消耗许多能量且易造成环境污染 ③金属腐蚀造成大量损失 措施 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等 高中同步 第八章　化学与可持续发展 知识点2　海水资源的开发利用 1.海水水资源的利用   高中同步 第八章　化学与可持续发展 2.海水中化学资源的开发利用 (1)海水制盐 　　利用浓缩、沉淀、过滤、重结晶等操作方法可制备多种盐。例如,制备NaCl、MgCl2等。 (2)从海水中提取溴——空气吹出法 ①海水提溴的工艺流程与基本操作 工艺流程   高中同步 第八章　化学与可持续发展 基本操作 浓缩 海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩 氧化 向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化成Br2 吹出 利用溴的挥发性,通入热空气,吹出溴蒸气 吸收 吹出的溴蒸气用SO2和H2O吸收 蒸馏 再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离 ②氧化、吸收环节涉及的主要离子方程式: 2Br-+Cl2 Br2+2Cl-、SO2+Br2+2H2O 4H++S +2Br-。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 3.海水提镁 (1)工艺流程 高中同步 第八章　化学与可持续发展 (2)主要过程及反应 ①煅烧贝壳、制备Ca(OH)2:CaCO3  CaO+CO2↑、CaO+H2O  Ca(OH)2。 ②沉淀Mg2+:Ca(OH)2+MgCl2  Mg(OH)2+CaCl2。 ③制备MgCl2:Mg(OH)2+2HCl  MgCl2+2H2O。 ④制备Mg:MgCl2(熔融)  Mg+Cl2↑。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 4.海带提碘 (1)主要流程 (2)主要反应:2H++2I-+H2O2  I2+2H2O。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 知识点3　煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用 (1)煤的组成   高中同步 第八章　化学与可持续发展   (2)煤的综合利用 高中同步 第八章　化学与可持续发展 2.天然气的综合利用   高中同步 第八章　化学与可持续发展 3.石油的综合利用   高中同步 第八章　化学与可持续发展 易错警示    (1)石油的分馏为物理变化;煤的干馏、气化、液化,石油的裂化与裂解、催化重 整均为化学变化。(2)裂解和裂化的原理相同,只是裂解选用的温度比裂化的温度更高,因此 裂解又被称为深度裂化。 4.重要工业气体的来源、成分及用途(详见定点3) 高中同步 第八章　化学与可持续发展 知识辨析 1.常用热还原法将Mg从其化合物中冶炼出来。这种说法正确吗? 2.铝热反应的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。这种说法正确吗? 3.从海水中获得任何化学物质都要经过化学变化。这种说法正确吗? 4.在一定条件下,煤可以和氢气直接反应生成液体燃料。这种说法正确吗? 5.化石燃料燃烧产生的SO2、CO2都是大气污染物,它们是导致酸雨的罪魁祸首。这种说法正 确吗? 高中同步 第八章　化学与可持续发展 一语破的 1.不正确。常用电解熔融MgCl2冶炼Mg。 2.正确。铝热反应属于置换反应,是利用金属铝的还原性将比铝活泼性弱的金属从其化合物 中还原出来。 3.不正确。海水制盐,即蒸发海水使NaCl析出,该过程为物理变化,所以从海水中获得化学物 质不一定发生化学变化。 4.正确。在一定条件下,煤与氢气作用可以生成液体燃料,该过程为煤的直接液化。 5.不正确。SO2是大气污染物,可导致酸雨;而CO2不属于大气污染物,但空气中含量过多,会加 剧温室效应。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 关键能力 定点破 定点1　金属的冶炼  1.从金属化合物中冶炼金属的原理和实质 (1)原理:利用氧化还原反应原理,将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来。 (2)实质:金属阳离子得到电子被还原为金属单质,即Mn++ne-  M。 知识拓展　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。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 2.金属冶炼的步骤 步骤 一般方法或原理 目的   采矿、选矿、粉碎、筛矿、 洗矿等 除去杂质、提高矿石中有用 成分的含量 利用氧化还原反应原理,在一 定条件下把金属矿物中的金 属从其化合物中还原出来 得到金属单质,但所得金属中 含有杂质 加入除杂试剂除去杂质或电 解精炼 进一步提纯金属 高中同步 第八章　化学与可持续发展 3.金属冶炼的常用方法 热分解法 分解HgO 2HgO  2Hg+O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O  4Ag+O2↑ 电解法 冶炼钠 2NaCl(熔融)  2Na+Cl2↑ 冶炼镁 MgCl2(熔融)  Mg+Cl2↑ 冶炼铝 2Al2O3(熔融)  4Al+3O2↑ 热还 原法 高炉炼铁 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 铝热法炼铁 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 其他 方法 湿法炼铜 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 火法炼铜 Cu2S+O2 2Cu+SO2 高中同步 第八章　化学与可持续发展 知识拓展　①因MgO的熔点很高,故冶炼金属镁采用电解熔融MgCl2的方法。AlCl3属于共价 化合物,熔融态不导电,故冶炼金属铝采用电解熔融Al2O3和Na3AlF6(冰晶石,作用是降低Al2O3 的熔化温度)混合物的方法。 ②热分解法是直接将金属化合物加热使金属离子还原为金属单质的冶炼方法,所选金属化合 物热稳定性相对较差,同时被冶炼的金属的活动性也较差,一般适用于金属活动性顺序中铜 以后的金属。 ③热还原法冶炼金属,常使用的还原剂有C、CO、H2、Al等。一般适用于金属活动性顺序中 铝之后汞之前的大多数金属。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 定点2　铝热反应及其实验  1.铝热反应 概念 铝和某些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 原理 Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂,用铝将金属氧化物中的金属置换出来 铝热剂 铝粉和某些金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物 反应特点 在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈熔融态且易与 Al2O3分离 应用 冶炼难熔的、相对较不活泼的金属,如V、Cr、Mn等;焊接钢轨等 高中同步 第八章　化学与可持续发展 2.铝热反应实验 (1)实验装置(以氧化铁和铝的反应为例)   (2)实验现象 ①镁条剧烈燃烧,发出强光;②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应;③反应放出大量的热;④纸漏 斗的下部被烧穿,有红热状态熔融物落入细沙中,熔融物冷却后变为黑色固体。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 (3)实验结论 　　在高温下,铝与Fe2O3发生反应生成Fe和Al2O3,放出大量的热。 (4)注意事项 　　镁条要打磨干净表面的氧化膜,否则难以点燃;氧化铁粉末与铝粉要干燥,铝粉要用未被 氧化的,否则难以反应;内层滤纸要用水润湿,以防纸漏斗燃烧;蒸发皿中的细沙要适量,既要 防止蒸发皿炸裂,又要防止熔融的液体溅出伤人;实验装置要与人有一定距离,防止人被烧 伤。 易错警示　有关铝热反应的两个易错点 (1)铝热反应可以用于焊接钢轨,但工业上不用该方法炼铁,因为铝比铁的冶炼成本更高。 (2)由于铝只能冶炼活泼性比其弱的金属,所以并不是铝与所有金属氧化物的混合物都叫铝 热剂,如Al和MgO的混合物不能叫铝热剂。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 典例 如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:   (1)该实验装置中还缺　　　     ,引发铝热反应的操作为　　　 　　　　　　　　     。 (2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应　　    (填“能”或“不能”)发生,理由是　　　　　     　　　     。 (3)写出铝热反应的两个用途:　　　　　　　　　　　　　　　　　  。 镁条和氯酸钾 在混合物上加少量氯酸钾 固体,中间插一根镁条,点燃镁条 不能 镁比铝活泼, 铝不能置换镁 焊接钢轨、冶炼某些熔点高的金属 高中同步 第八章　化学与可持续发展 思路点拨　联想铝热反应的实验装置,结合铝热反应原理进行解答。 解析    (1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃 烧。(2)根据金属活动性顺序,可知Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。 高中同步 第八章　化学与可持续发展 定点3　重要工业气体的来源、成分及用途  名称 来源 成分 用途   天然蕴藏在地壳内的一种可燃性气体 是由CH4、C2H6等小 分子组成的混合物 作燃料、制炭黑等   水蒸气通过炽热的炭层而生成的气体:C+H2O(g)  H2+CO 由CO、H2及少量CO2、N2等组成 作燃料、合成NH3等   煤干馏 主要是H2、CH4,还有 少量的CO、C2H4等 气体燃料、化工原料   炼铁的废气 CO、CO2、N2、H2 等,还有少量矿尘 作燃料 高中同步 第八章　化学与可持续发展   石油裂解得到的气态烃 乙烯、丙烯、CH4、 C2H6,还有少量H2等 石油化工原料   石油的炼制 4个碳原子及以下烃 的混合物 作燃料 高中同步 第八章　化学与可持续发展 $