必修 第二冊第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用教學(xué)ppt課件

這是一份必修 第二冊第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用教學(xué)ppt課件，共32頁。PPT課件主要包含了第八章介紹，素養(yǎng)要求，當(dāng)堂練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
資源、能源、材料、環(huán)保、健康、安全等是當(dāng)今社會重要的研究主題，化學(xué)與這些主題密切相關(guān)，在其研究與應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。按照綠色化學(xué)思想和循環(huán)經(jīng)濟原則，利用化學(xué)變化可以改變原有物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，合成新物質(zhì)，使之具有更加優(yōu)異的性能;可以科學(xué)、安全、有效和合理地開發(fā)自然資源和使用各種化學(xué)品，為建設(shè)美麗家園發(fā)揮化學(xué)科學(xué)的重要價值。
1.了解金屬在自然界中的存在形式，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.了解鋁的冶煉原理。
經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、社會可持續(xù)發(fā)展資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展
1992年6月于巴西里約熱內(nèi)盧舉行的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會
自然資源是人類社會發(fā)展不可或缺的自然物質(zhì)基礎(chǔ)，包括土地與土壤資源、礦產(chǎn)資源生物資源、水資源、能源資源環(huán)境資源等，根據(jù)其能否再生可以分為可再生資源和不可再生資源?？沙掷m(xù)發(fā)展的目標(biāo)是在滿足人類需要的同時，強調(diào)人類的行為要受到自然界的制約，強調(diào)人類代際之間、人類與其他生物種群之間、不同國家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、社會可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面。
乙醇的物理性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)
金屬元素在自然界中有哪些存在形式？
1. 金屬元素在自然界中的存在形態(tài)
游離態(tài)：金、鉑等極少數(shù)金屬化合態(tài)：絕大多數(shù)金屬元素。
化合態(tài) 游離態(tài)
金屬的存在狀態(tài)和活潑性
金屬越活潑越難被還原，使用的時間越晚。
根據(jù)下圖人類冶煉金屬的歷史時間分析推測人類發(fā)現(xiàn)和使用金屬材料受哪些因素的影響？為什么？
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
與金屬的存在狀態(tài)和活潑性有關(guān)
(1) 物理方法(惰性金屬Pt、Au )
古代煉丹術(shù)士葛洪的《抱樸子》中“丹砂(HgS)燒之成水銀”
(2) 熱分解法(不活潑的金屬Hg、Ag )
千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來。 ——劉禹錫《浪淘沙》
(2) 熱還原法(Zn—Cu中等活潑金屬 )
【回顧】初中已經(jīng)學(xué)過的高爐煉鐵和氫氣還原氧化銅。
活潑金屬（eg：Al）
③應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉金屬（如Fe、Cr、Mn等）
①試劑：氧化鐵（金屬氧化物）、Al、氯酸鉀、鎂帶
反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。
(4) 電解法(K Ca Na Mg Al很活潑的金屬 )
【特別提示】冰晶石（Na3AlF6）降低熔化Al2O3所需溫度，降低能耗。
K Ca Na Mg 的冶煉選擇電解氯化物，Al的冶煉選擇Al2O3
【交流討論】結(jié)合下列表格物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)分析，為什么冶煉鎂時，選擇MgCl2而不是MgO？為什么冶煉鋁時，選擇Al2O3而不是AlCl3？
AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電。
信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。其水熬之，則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之異化為銅?！蚶ā秹粝P談》
用礦(硫化礦，主要成分為Cu2S)二百五十籮……入大旋風(fēng)爐，連烹(灼燒) 三日三夜，方見成銅。 ——明·陸容《菽園雜記》
Fe＋CuSO4= FeSO4＋Cu
金屬冶煉方法與金屬活潑性關(guān)系
(1)利用化合物冶煉金屬時,金屬元素一定發(fā)生還原反應(yīng) （ ）(2)越活潑的金屬元素,人類利用的越晚 （ ）(3)用熱還原法冶煉金屬時,可以用H2將Mg從其化合物中還原出來 （ ）(4)可以通過電解飽和食鹽水的方法獲取金屬鈉 （ ）(5)可以通過電解熔融的MgO和AlCl3來制備金屬Mg、Al （ ）
合理開發(fā)和利用金屬礦物資源
礦石冶煉過程中的“三廢”問題
估計一些礦物可開采的年限
(1)金屬礦物資源有限且分布不均勻。(2)冶煉金屬的過程中會消耗大量能量且易造成環(huán)境污染。(3)金屬腐蝕現(xiàn)象嚴重會造成大量損失。
2．金屬資源利用的可持續(xù)發(fā)展
(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
計算表明，生產(chǎn)1 ml鋁消耗的電能至少為1.8×106 J，回收鋁制飲料罐得到鋁與從鋁土礦得到鋁相比，前者的能耗僅為后者的3%～5%。通過對上述數(shù)據(jù)的分析和比較，你想到了什么？
1．實際過程中必須考慮投入與產(chǎn)出，要考慮成本。
2．加強廢舊金屬的回收和再利用是合理開發(fā)和利用金屬資源的重要途徑。
3．必須考慮廢棄物的處理和生產(chǎn)對環(huán)境的影響，形成綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。
Al2O3 Fe2O3 SiO2 MgO
AlCl3FeCl3MgCl2
Fe(OH)3Mg(OH)2
NaAlO2NaClNaOH
鋁元素在地殼中主要以鋁土礦（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì)）的形式存在，那么如何從鋁土礦中提取鋁呢？
【方法一】. 酸溶法工業(yè)流程
寫出與Al有關(guān)的離子方程式。①________________________；②__________________________；③________________________________。
Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2O
Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－
NaAlO2 Na2SiO3NaOH
NaCl AlCl3
【方法二】堿熔法工業(yè)流程
寫出與Al有關(guān)的離子方程式。④_________________________________；⑤_______________________________；⑥_________________________________。
Al2O3＋3H2O+2OH－=2[Al(OH)4]－
[Al(OH)4]－＋4H＋= Al3＋＋4H2O
1.(2023·陜西長安一中高一期中)下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是( )A.氫氣通過灼熱的CuO粉末B.二氧化碳通過Na2O2粉末C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D.加熱氧化銀冶煉Ag
2.(2023·濟南高一檢測)下列反應(yīng)原理中,不符合工業(yè)冶煉金屬實際情況的是
3.(2023·長沙高一期中)西漢劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中有“曾青得鐵,則化為銅,外化而內(nèi)不化”,該反應(yīng)被認為是現(xiàn)代濕法冶金術(shù)之祖。下列說法正確的是( )A.硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO4·5H2O,是混合物B.“內(nèi)不化”是因為內(nèi)部的鐵活潑性比表面的鐵活潑性差C.上述反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋3Cu2＋ =2Fe3＋＋3CuD.“化為銅”表明發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)