人教版高中化学必修知识点总结省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第一节第一节开发利用金属矿物和海开发利用金属矿物和海水资源水资源第四章第四章 化学与自然资源开发利用化学与自然资源开发利用第1页人类最早发觉和应用金属人类最早发觉和应用金属第2页C+2CuO=CO2+2Cu高温高温 铜是人类第一个大量使用金属,结束铜是人类第一个大量使用金属,结束了漫长了漫长“石器时代石器时代”。铜铜 镜镜汉武帝时铜币汉武帝时铜币先秦刀币先秦刀币 在公元前60到70左右,人类开始前进了象征古代文明开端“铜器时代”。资料卡片资料卡片Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2孔雀石孔雀石第3页铜虎头铜虎头英法联军火烧圆明园,被劫掠到国外宝贵文物铜虎头,年在香港被拍卖。由中国派员
2、出高价赎回。勿忘国耻:勿忘国耻:中国还有上百万件宝贵文物流失海外。中国还有上百万件宝贵文物流失海外。第4页 人类最早是在由天而降陨石中取得单质人类最早是在由天而降陨石中取得单质铁,陨石中含铁量高达铁,陨石中含铁量高达90%以上。以上。古代阿拉伯人曾传说古代阿拉伯人曾传说“天上金雨落进沙漠里天上金雨落进沙漠里变成了黑色铁变成了黑色铁”。济济 南南 陨陨 铁铁新新 疆疆 陨陨 铁铁南极洲陨铁南极洲陨铁第5页一、一、金属冶炼金属冶炼 人们日常应用金属材料,多为人们日常应用金属材料,多为合金合金或或纯金属纯金属,这就需要把,这就需要把金属金属从从矿石矿石中中提炼提炼出来,这就是人们常说金属出来,这就是
3、人们常说金属冶炼冶炼。1.1.金属冶炼金属冶炼实质实质 利用利用氧化还原反应氧化还原反应,使金属化合,使金属化合物中金属阳离子物中金属阳离子得到电子得到电子变成金属原子。变成金属原子。即:即:Mn+ne-M想一想想一想:要使金属矿物转化为金属要使金属矿物转化为金属单质单质,金属元素化合价怎样改变金属元素化合价怎样改变,发发生什么反应生什么反应?第6页金属活动性次序金属活动性次序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐步减弱金属活动性由强逐步减弱(1)热分解法热分解法(2)热还原法热还原法(3)电解法电解法二二 、金属冶炼方法选择金属冶
4、炼方法选择快速阅读书本快速阅读书本88页内容,找出金属页内容,找出金属冶炼有多少种方法,分别是什么?冶炼有多少种方法,分别是什么?适合用于金属活动次序表中哪些金适合用于金属活动次序表中哪些金属属?第7页热分解法热分解法练习练习:写出写出HgOHgO,AgAg2 2OO受热分解化学方程式受热分解化学方程式(适用适用Hg及其以后不活泼金属及其以后不活泼金属)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgHg Ag2Hg gO 2Hg g+O22Ag g2O 4Ag g+O2第8页热还原法热还原法 适合用于金属活动性次序表中适合用于金属活动性次序表中中中间多数金属间多数金属
5、。它是金属冶炼。它是金属冶炼惯用惯用方法。方法。惯用惯用还原剂还原剂有:有:活泼金属活泼金属、CO、H2、C(焦炭焦炭)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgZn Fe Sn Pb(H)Cu第9页铝热反应铝热反应第10页2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3高温高温反反应应现现象象:猛猛烈烈反反应应,发发出出强强光光,纸纸漏漏斗斗被被烧烧穿穿,沙沙子子上上落落有黑色铁珠。有黑色铁珠。注意:注意:镁条、氯酸钾作用:镁条、氯酸钾作用:引燃剂引燃剂第11页铝热反应应用铝热反应应用焊接钢轨焊接钢轨冶炼冶炼(高熔点金属高熔点金属)第12页3MnO2+4Al 3Mn+2A
6、l2O3高温高温Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3高温高温练习请写出请写出MnO2、Cr2O3、分别与分别与Al反反应化学方程式应化学方程式第13页Fe2O33CO 2Fe3CO2高温高温高炉炼铁第14页电解法电解法 在金属活动性次序中,在金属活动性次序中,K、Na、Ca、Mg 、Al 等几个金属等几个金属还原性很强还原性很强,这些金属阳离子,这些金属阳离子难得电子难得电子,所以不能用普通方法和还原剂使其从化合物中还原出所以不能用普通方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只能用来,而只能用通电通电分解其分解其熔融盐熔融盐或或氧化物氧化物方法来冶炼。方法来冶炼。K Ca Na Mg Al Z
7、n Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al第15页2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl2 电解电解第16页练习练习:写出电解写出电解MgCl2、Al2O3化学方程式化学方程式 MgCl2 Mg+Cl2电解电解(熔融熔融)2Al2O3 4Al +3O2电解电解(熔融熔融)冰晶石冰晶石第17页K Ca Na Mg g Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg g Ag g Pt Au金属金属单质单质还原性还原性减弱,金属减弱,金属离子离子氧化性氧化性增强增强电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法 物理方法物理方法金属活动性次序与金属冶炼方法金属活动性次
8、序与金属冶炼方法小小 结结(1)为何不一样金属冶炼方法不一样为何不一样金属冶炼方法不一样?(2)为何人类使用铁器比使用铜器晚为何人类使用铁器比使用铜器晚?第18页1 1、金属回收意义、金属回收意义节约矿物资源;节约矿物资源;节约能源;节约能源;降低环境污染。降低环境污染。2 2、回收废旧金属利用、回收废旧金属利用第19页湿法炼铜湿法炼铜:Fe+CuSO4FeSO4+Cu火法炼铜火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2高温高温返回第20页海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图1 1、海水淡化、海水淡化原理原理:加热到:加热到水沸点,液态水水沸点,液态水变为水蒸汽与海水变为水蒸汽与海水中盐分离,水蒸中
9、盐分离,水蒸汽冷凝得到淡水汽冷凝得到淡水怎样用海水制备淡水?怎样用海水制备淡水?海洋中化学资源提取和检验海洋中化学资源提取和检验第21页提取海带中碘元素得到单质碘提取海带中碘元素得到单质碘思索与归纳思索与归纳燃烧燃烧加水加水加热加热溶解溶解过滤过滤稀硫酸稀硫酸过氧化氢溶液过氧化氢溶液CClCCl4 4蒸馏蒸馏海带灰海带灰海带海带悬浊液悬浊液滤液滤液碘水碘水碘碘CClCCl4 4溶液溶液单质碘单质碘操作操作1 1操作操作2 2操作操作3 3操作操作4 4操作操作5 5试剂试剂1 1试剂试剂2 2萃取萃取分液分液生物生物富集富集海水海水第22页思索交流:思索交流:怎样将海水中溴离子转变成溴单质?怎
10、样将海水中溴离子转变成溴单质?1 1、推测海水提溴步骤和试验装置;、推测海水提溴步骤和试验装置;2 2、写出相关化学方程式。、写出相关化学方程式。浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸单质溴单质溴通入通入Cl2通入空气,通入空气,SO2吸收吸收通入通入Cl2第23页一位遇上海难水手,伴随木排在海上漂流。他用完了一位遇上海难水手,伴随木排在海上漂流。他用完了淡水,感到异常口渴,但他不喝海水,因为他知道海水淡水,感到异常口渴,但他不喝海水,因为他知道海水会致命。原因是会致命。原因是()A、海水有苦涩味,根本喝不下去、海水有苦涩味,根本喝不下去B、海水中含有各种盐,能使肠胃腐烂致人死亡、海水中含有
11、各种盐,能使肠胃腐烂致人死亡C、海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡、海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来,进、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来,进入肠胃中,使人脱水死亡入肠胃中,使人脱水死亡想一想、猜一猜想一想、猜一猜D第24页第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护一、煤、石油、天然气综合利用一、煤、石油、天然气综合利用10 十月 学科网第25页 煤组成:复杂混合物,含有煤组成:复杂混合物,含有C、H、O、N、S等元素。等元素。第26页煤干馏试验装置图煤干馏试验装置图试验装置试验装置1试验装置试验装置22 2、煤综
12、合利用、煤综合利用(1 1)煤干馏)煤干馏煤干馏原理:煤干馏原理:把煤隔绝空气加强热使它分解过程。把煤隔绝空气加强热使它分解过程。第27页煤煤由有机物和少许无机物组成复由有机物和少许无机物组成复杂混合物。(杂混合物。(CHONS等)等)1:煤干馏:煤干馏干馏干馏隔绝空气加强热,使之发生化学反应过程隔绝空气加强热,使之发生化学反应过程。煤煤干馏干馏焦炉气焦炉气粗氨水粗氨水煤焦油煤焦油焦炭焦炭H2CH4C2H4COH2S等等NH3.H2ONH4+苯苯甲苯甲苯二甲苯二甲苯酚酚萘等萘等沥青沥青分馏分馏C分馏是物理改变,分馏是物理改变,干馏是化学改变。如干馏是化学改变。如煤中不含有煤焦油,干馏后才得到。
13、煤中不含有煤焦油,干馏后才得到。对比了解记忆:对比了解记忆:焦炉气焦炉气:H2CH4C2H4CO水煤气水煤气:CO和和H2液化石油气液化石油气:C3C5烃烃第28页C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温水煤气水煤气CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)催化剂催化剂液化:液化:3.煤液化煤液化(化学改变)(化学改变)直接液化直接液化使煤与使煤与H2作用生成作用生成液体燃料液体燃料。间接液化间接液化先将煤转化为先将煤转化为CO和和H2,在催化合在催化合成成CH3OH。2.煤气化:煤气化:把煤中有机物转化为可燃气体过程。把煤中有机物转化为可燃气体过程。属于化属于化学改变。学改变。学科
14、网第29页知识利用:煤气化和液化知识利用:煤气化和液化1)为了降低煤燃烧对环境污染可采取办法是:为了降低煤燃烧对环境污染可采取办法是:.改进煤燃烧技术、改进煤排烟设备;改进煤燃烧技术、改进煤排烟设备;设法把煤转化成清洁燃料设法把煤转化成清洁燃料2)是使煤转化为清洁能源有效路是使煤转化为清洁能源有效路径,同时煤径,同时煤也得到了提升。也得到了提升。煤气化和液化煤气化和液化燃烧热效率燃烧热效率C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温高温由煤先制由煤先制CO和和H2,然后再制甲醇,这个过程属,然后再制甲醇,这个过程属于于。煤气化和液化煤气化和液化CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)催化剂催化剂
15、第30页二、石油二、石油(混合物)混合物)主要成份烷烃、环烷烃和芳香烃主要成份烷烃、环烷烃和芳香烃。1:石油分馏:石油分馏利用各组分沸点不一样,进行多级蒸馏过程。利用各组分沸点不一样,进行多级蒸馏过程。(物理改变、得馏分)(物理改变、得馏分)溶剂油溶剂油C5C8汽汽油油C5C11航空煤油航空煤油C10C15煤油煤油C11C16柴油柴油C15C18重油:重油:C18以上烷烃以上烷烃(润滑油、石蜡、沥青(润滑油、石蜡、沥青)重油重油:C18以上烷烃,以上烷烃,石蜡主要由正构烷烃石蜡主要由正构烷烃CnH2n+2组成。组成。碳原子数普通为碳原子数普通为22-36,主要为,主要为22烷烷28烷烷分馏得到
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