《自然資源的開發(fā)利用》化學與可持續(xù)發(fā)展PPT課件(第1課時)
第一部分內(nèi)容：核心素養(yǎng)發(fā)展目標
1.理解金屬冶煉的一般原理，掌握活潑性不同的金屬冶煉的一般方法，形成金屬冶煉方法知識模型，培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認知”能力。
2.了解海水的主要組成元素，了解海水資源及開發(fā)利用的主要方式，掌握從海水中提取溴的化學反應原理及實驗方法，培養(yǎng)“宏觀辨識與變化觀念”。
3.通過對金屬冶煉原理及海水資源綜合利用的認識，培養(yǎng)“科學探究”精神，增強社會責任感。
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自然資源的開發(fā)利用PPT，第二部分內(nèi)容：01金屬礦物的開發(fā)利用
知識梳理
1.金屬元素在自然界中的存在形態(tài)
2.金屬冶煉的一般原理
(1)基本原理：將金屬元素從其化合物中______出來。
(2)表示方法：Mn＋＋ne－===M。
3.金屬冶煉的一般方法
(1)依據(jù)：金屬活潑性不同，將其由化合態(tài)還原為游離態(tài)的難易程度不同。
(2)寫出用下列方法冶煉金屬的化學方程式
①熱分解法：加熱分解HgO：2HgO == 2Hg＋O2↑
加熱分解Ag2O：2Ag2O == 4Ag＋O2↑
②熱還原法：H2還原CuO：CuO＋H2 == Cu＋H2O
高爐煉鐵：Fe2O3＋3CO == 2Fe＋3CO2
鋁熱反應：2Al＋Fe2O3 == 2Fe＋Al2O3
③電解法：冶煉鈉：___________________________
冶煉鎂：_____________________________
冶煉鋁：_____________________________
④其他方式：濕法煉銅：_______________________
4.合理開發(fā)和利用金屬礦物資源
(1)提高金屬礦物的利用率。
(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法。
(3)防止金屬的腐蝕。
(4)加強廢舊金屬的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金屬材料。
判斷正誤
(1)所有金屬單質(zhì)必須通過化學反應才能獲得( )
(2)利用化合物冶煉金屬時，金屬元素一定發(fā)生還原反應( )
(3)越活潑的金屬元素，人類利用的越晚( )
(4)用熱還原法冶煉金屬時，可以用H2將Mg從化合物中還原出來( )
(5)鋁熱反應本質(zhì)是用鋁將比鋁活潑性弱的金屬從其化合物中置換出來( )
深度思考
1.利用鋁熱反應可以在野外焊接大截面的鋼軌，其原理為2Al＋Fe2O3 == Al2O3＋2Fe，某小組用如圖所示儀器及試劑探究鋁熱反應。
其實驗現(xiàn)象記錄如下：①劇烈反應，火星四射。②放出大量的熱，紙漏斗下端被燒穿，有紅熱熔融物落入細沙上，冷卻后變?yōu)楹谏腆w。根據(jù)以上描述，回答以下問題：
(1)鋁熱反應需要高溫條件，是否還需要持續(xù)加熱？
提示 鋁熱反應為放熱反應，放出的熱可以維持反應繼續(xù)進行，因此不需要持續(xù)加熱。
(2)實驗中，鎂條、氯酸鉀的作用是什么？引發(fā)反應的操作是什么？
提示 鎂條是引燃劑，氯酸鉀為助燃劑，點燃鎂條，促使氯酸鉀分解，釋放出氧氣，使鎂條更劇烈燃燒，單位時間內(nèi)放出更多熱量，從而引發(fā)Al和Fe2O3發(fā)生反應。
(3)蒸發(fā)皿中鋪少量細沙的作用是什么？
提示 一是防止蒸發(fā)皿炸裂，二是防止生成的熔融物濺出。
(4)據(jù)反應原理，F(xiàn)e2O3和Al的質(zhì)量比為多少最好？
提示 為保證Fe2O3和Al都反應完全，兩者質(zhì)量比控制在3∶1為最好。[m(Fe2O3)∶m(Al)＝160∶(2×27)≈3∶1]
跟蹤強化
1.工業(yè)上常用電解法冶煉的金屬為
A.鎂 B.鐵
C.銅 D.銀
2.已知一些金屬的發(fā)現(xiàn)和使用與其金屬活動性有著必然的聯(lián)系。據(jù)此推測，下列事件發(fā)生在鐵器時代之前的是
A.金屬鈉的使用 B.青銅器的大量使用
C.海水提鎂 D.鋁熱法制鉻
3.鋁能用于冶煉熔點高的金屬(如V、Cr、Mn等)，用到的鋁的性質(zhì)是
A.銀白色金屬
B.熔、沸點相對較低
C.導電、導熱性能好
D.還原性強，在反應中釋放出大量的熱
4.下列各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中還原出來的是
A.K、Mg B.Fe、Al
C.Fe、Cu D.Hg、Ag
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自然資源的開發(fā)利用PPT，第三部分內(nèi)容：02海水資源的開發(fā)利用
知識梳理
1.海水水資源的開發(fā)利用
(1)海洋約占地球表面積的_____，海水中水的儲量約占地球總水量的_____，約1.3×1018 t。
(2)海水水資源的利用
②海水的蒸餾
a.主要儀器：A：__________，B：__________，C：__________。
b.冷凝水的流向：_____口進，_____口出。
c.B中加入碎瓷片的目的是_______________。
2.海水化學資源的開發(fā)利用
(1)海水中的化學元素
(2)海水中提取物質(zhì)及綜合利用
①氯堿工業(yè)：2NaCl＋2H2O == 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
制鈉和氯氣：___________________________
制鹽酸：H2＋Cl2==2HCl
制漂白劑(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
②用KBr制單質(zhì)溴：_______________________
③用MgCl2制Mg：_______________________
判斷正誤
(1)海洋約占地球表面積的71%，因此地球不缺水，人類可以任意使用，不用節(jié)約( )
(2)海水淡化的方法中，蒸餾法成本最低( )
(3)海水中含量最多的兩種元素為Na元素和Cl元素( )
(4)可以通過電解飽和食鹽水的方式獲取金屬鈉和氯氣( )
(5)從溴化鉀中獲取單質(zhì)溴發(fā)生了氧化還原反應( )
(6)除了從海水中獲取淡水和化學物質(zhì)外，其他就沒有什么價值了( )
深度思考
溴及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，工業(yè)上用一種叫“吹出法”的技術(shù)從海水中提取溴，其生產(chǎn)流程如下：
(1)寫出①、③、④過程中反應的離子方程式。
(2)過程②和④通入空氣、水蒸氣利用單質(zhì)溴的什么性質(zhì)？過程①獲取了游離態(tài)的溴，過程③又將其轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的溴，其目的是什么？
(3)過程⑤蒸餾過程中溫度控制在80～90 ℃，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，原因是什么？
跟蹤強化
1.在海水資源的綜合利用中，不需要化學變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是
A.溴、碘單質(zhì) B.鈉、鎂單質(zhì)
C.食鹽、淡水 D.燒堿、純堿
2.我國歷來十分重視海水資源的綜合利用，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是
A.利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能
B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學變化
C.海水中含有溴元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到溴單質(zhì)
D.從海水中可以得到MgCl2，電解熔融MgCl2可制備Mg
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