資源簡介

(共45張PPT)
第八章　化學與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié)
自然資源的開發(fā)利用
第1課時
金屬礦物的開發(fā)利用
第2課時
海水資源的開發(fā)利用
第3課時
煤、石油和天然氣的綜合利用
第八章　化學與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié)
自然資源的開發(fā)利用
第一課時
金屬礦物的開發(fā)利用
閱讀課本，回答下列問題：
1.自然資源包括哪些種類？
2.自然資源根據(jù)能否再生可分
為什么種類？舉出幾個實例。
可再生資源：植物、微生物、可降解塑料袋、水資源、地熱資源
不可再生資源：金屬礦產(chǎn)和非金屬礦產(chǎn)（煤、石油、天然氣、土壤等）
金、銀、青銅器—銅—鐵器—鋁
黃銅礦
赤鐵礦
鋁礦
錳礦
鎢礦
鋅礦
一、金屬礦物的開發(fā)利用
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1.
金屬元素的存在形式
除了金、鉑等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以化合物的形式存在于自然界。
礦石
富集
冶煉
精煉
金屬單質(zhì)
2.
金屬的冶煉
實質(zhì)：用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。
Mn+(化合態(tài)）
得電子，被還原
M
（游離態(tài)）
如何冶煉金屬呢？
從人類使用金屬的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的使用是近百年的事，人類使用金屬由早到晚的順序恰好是金屬活動性由弱到強的順序，金屬越活潑冶煉越困難，利用的越晚。
活潑性不同則方法不同
金屬活動性（還原性）
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb（H）Cu
Hg
Ag
強
弱
電解法
熱還原法
熱分解法
3.金屬的冶煉方法
（1）熱分解法（不活潑金屬）
（2）電解法（活潑金屬）
2NaCl
(熔融)
2Na
+
Cl2
↑
電解
MgCl2
(熔融)
Mg
+
Cl2
↑
電解
2Al2O3
(熔融)
4Al
+
3O2
↑
電解
冰晶石
2HgO
2Hg
+
O2
↑
2Ag2O
4Ag
+
O2
↑
（3）熱還原法
常用還原劑：C、CO、H2
、Al
Fe2O3+2Al
2Fe
+
Al2O3
——鋁熱反應
高溫
2CuO+C
2Cu+CO2
↑
高溫
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
高溫
（可用于焊接鐵軌）
開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法
防止金屬的腐蝕
提高金屬礦物的利用率
合理開發(fā)利用金屬資源
加強廢舊金屬的回收和再利用
使用其他材料代替金屬材料
計算表明，生產(chǎn)
1mol
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制鋁相比，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。結合圖8-1和圖8-2，你想到了什么？
鋁土礦
螢石
氧化鋁
冰晶石
鋁錠
碳素電極
液態(tài)鋁
石油焦和瀝青焦
電解
圖8-1
鋁的生產(chǎn)原理示意圖
思考與討論
思考與討論
1.從鋁土礦制鋁消耗的能量要遠遠高于回收鋁制飲料罐得到鋁消耗的能量，因而在實際生產(chǎn)過程中要考慮成本。
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。在日常生活中要大力倡導金屬垃圾的分類回收和再利用。
3.實際生產(chǎn)中，從金屬礦物到純凈金屬的冶煉過程是一個復雜的過程，在得到所需產(chǎn)品的同時也會產(chǎn)生廢棄物，因此必須考慮廢棄物的處理對環(huán)境的影響，形成綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展的意識。
思考與討論
課堂練習
課后作業(yè)
第八章　化學與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié)
自然資源的開發(fā)利用
第2課時
海水資源的開發(fā)利用
海洋約占地球表面積的71%。海洋中水的儲量約為1.3x1018噸，約占地球上總水量的97%。
從太空觀察地球，會看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍色的海洋之中。
由于與巖石、大氣和生物的相互作用，海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物。海水中主要含有H、O元素，還含有豐富的Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等多種元素。
二、海水資源的開發(fā)利用
海水資源
化學資源
水資源
新型能源
1.海水水資源的利用
主要包括海水淡化和直接利用海水進行循環(huán)冷卻。
海水淡化的方法主要有：
蒸餾法、電滲析法、離子交換法
2.海水中化學資源的利用
（1）海水制鹽
侯德榜（化學家）
侯氏制堿法流程圖
煅燒爐
合成氨
沉淀池
CO2
NH3
NH3
母液
食鹽水
CO2
NH4Cl
NaCl
Na2CO3
循環(huán)Ⅰ
循環(huán)Ⅱ
（2）海水提溴
（吹出法）
海水
氧化室
吹出塔
吸收塔
蒸餾塔
冷凝器
Br2
SO2和H2O
Cl2和H2O
酸和Cl2
空氣
溴
的
富
集
（2）海水提溴
（吹出法）
氧化：2Br-
+
Cl2
Br2+2Cl-
吸收：2H2O
+
Br2+SO2
SO42-
+2Br-
+4H+
海水
淡水
鉀鹽
溴化物
食鹽
鉀
溴
鎂鹽
鎂
火電廠、核電廠的循環(huán)冷卻水
氫氣
燒堿
純堿
氯氣
鈉
海水資源的綜合利用
1.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(　　)
新人教版2019
26
×
×
×
×
×
√
提示　海水中含量最多的兩種元素為O和H元素。
提示　電解飽和食鹽水可以獲取氫氧化鈉、氫氣和氯氣，不能生成金屬鈉。
課堂練習：
2.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
C
3.我國歷來十分重視海水資源的綜合利用，下列有關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
D
4.若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A.加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化
B.利用太陽能使海水蒸餾淡化
C.利用電滲析法可以獲取淡化的飲用水
D.將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子
A
5.下列哪種方法不能實現(xiàn)海水的淡化（
）
A．蒸餾法
B．電滲析法
C．離子交換法
D．電解法
D
6.在檢驗海帶中碘元素的實驗中，有以下步驟：①灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻；②在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入幾滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海帶，用酒精潤濕，放入坩堝中；
④海帶灰轉移到小燒杯，加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾.
(1)合理的步驟是____________
(2)證明含碘的步驟是_______,
現(xiàn)象是_____________________,
反應的離子方程式是
__________________________
③①④②
②
滴入淀粉溶液，溶液變藍
2I-
+
2H+
+H2O2
==
I2+2H2O
課堂練習
課后作業(yè)
第八章　化學與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié)
自然資源的開發(fā)利用
第3課時
煤、石油和天然氣的綜合利用
三、煤、石油和天然氣的綜合利用
1.煤的綜合利用
無機物
有機物
H
、O、N、S
等元素—
少量
煤的組成
C元素—
大量
煤的綜合利用的主要途徑：通過煤的干餾、氣化、液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料。
煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，工業(yè)上也叫煤的焦化。
煤
出爐煤氣
煤焦油
焦
炭
焦爐氣——氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳
粗氨水——氨、銨鹽
粗
苯——苯、甲苯、二甲苯
苯、甲苯、二甲苯
酚類、萘
瀝青
煤的液化
+
H2
直接液化
+
H2O
間接液化
液體燃料
水煤氣
甲醇
催化劑
注意：煤的干餾、氣化、液化均為化學變化
水煤氣
煤的氣化是將煤轉化為可燃性氣體的過程。
主要反應：
C
+
H2O(g)
CO
+
H2
高溫
2.天然氣的綜合利用
天然氣主要成分是甲烷。它是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇以及合成分子內(nèi)含兩個或兩個以上碳原子的其他有機化合物。
天然氣水合物——可燃冰（課本P103）
3.石油的綜合利用
石油是由多種碳氫化合物組成的混合物。
分餾：利用石油中各組分沸點的不同進行分離的過程。屬于物理變化。
分為常壓蒸餾和減壓蒸餾
裂化：在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂成碳原子較少的烴的過程。
裂解：深度裂化。目的是獲得短鏈不飽和烴為主要成分的基本化工原料。
催化重整：石油在加熱和催化劑的作用下，通過結構的調(diào)整，使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴的過程。
C4H10
CH4
+
C3H6
催化劑
加熱、加壓
丁烷
甲烷
丙烯
C16H34
C8H18
+
C8H16
催化劑
加熱、加壓
十六烷
辛烷
辛烯
C8H18
C4H10
+
C4H8
催化劑
加熱、加壓
辛烷
丁烷
丁烯
C4H10
C2H6
+
C2H4
催化劑
加熱、加壓
丁烷
乙烷
乙烯
課堂小結
金屬礦物的開發(fā)利用
海水資源的開發(fā)利用
煤、石油和天然氣的綜合利用
自然資源的開發(fā)利用
金屬的冶煉
合理開發(fā)利用金屬資源
海水水資源利用
海水中化學資源的開發(fā)利用
煤的干餾、氣化、液化
石油的分餾、裂化、裂解、催化重整
天然氣的綜合利用
[練習]下列過程屬于物理變化的是（
）
A.
煤的干餾
B.
石油分餾
C.
石油裂化
D.
乙烯聚合
B
課堂練習
[練習]海洋是一個巨大的寶藏，期待著人們的開發(fā)和利用。下列
物質(zhì)不經(jīng)過化學變化就能從海水中獲得的是(
)
A.
溴單質(zhì)
B.
鎂單質(zhì)
C.
燒堿
D.
食鹽
D
[練習]大量的鎂是從海水提取的，其中的主要步驟如下：
（1）為了使MgSO4轉化為Mg(OH)2，試劑①可以選用
；要使MgSO4完全轉化為沉淀，加入試劑①的量應
。
（2）加入試劑①后，能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是
。
（3）試劑②可以選用
。
（4）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產(chǎn)生Mg和Cl2，該反應的化學方程式為
。
過濾
鹽酸
Ca(OH)2或NaOH
過量
MgCl2(熔融)
Mg
+
Cl2
↑
電解
海水
(含有NaCl和MgSO4等）
溶液
Mg(OH)2
沉淀
試劑②
試劑①
MgCl2溶液
無水MgCl2
Mg
熔融
電解
[練習]藍銅礦的主要成分為2CuCO3?Cu(OH)2，當它與焦炭一起加
熱時可以生成Cu、CO2和H2O。請寫出該反應的化學方程式，
并注明反應類型。
2[2CuCO3?Cu(OH)2]+3C
6Cu+7CO2
+2H2O
氧化還原反應
課堂練習
課后作業(yè)

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