（2019）新人教版高中化学必修二第八章 1化学与资源的开发利用-学业水平考试复习ppt课件.pptx

1、化学与资源的开发利用化学与资源的开发利用1.金属元素的存在金属元素的存在除了除了金、铂金、铂等少数金属外，绝大多数金属以等少数金属外，绝大多数金属以化合态化合态的形式存在于自然界。的形式存在于自然界。2.金属冶炼的含义金属冶炼的含义简单地说，金简单地说，金属的冶炼就是属的冶炼就是通过在通过在高温高温下发生的下发生的氧化还原反应氧化还原反应，把金属从矿把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原还原为为游离态的过程。游离态的过程。3.金属冶炼的方法金属冶炼的方法冶炼方法冶炼方法适用金属适用金属 举例举例电解法电解法活泼金属活泼金属

2、（KAlKAl）2NaCl2NaCl（熔融）（熔融）=2Na=2NaClCl2 2MgClMgCl2 2（熔融）（熔融）=Mg=MgClCl2 22Al2Al2 2O O3 3（熔触）（熔触）=4Al=4Al3O3O2 2电解电解电解电解电解电解 电解时必须熔化这些盐或电解时必须熔化这些盐或氧化物，只有这样才能导电，氧化物，只有这样才能导电，不能用不能用AlClAlCl3 3代替代替AlAl2 2O O3 3，冰晶石冰晶石用来降低用来降低AlAl2 2O O3 3熔点。熔点。热还原法热还原法较活泼金属较活泼金属（ZnCu）Fe2O33CO=2Fe3CO2常用还原剂：焦炭、常用还原剂：焦炭、CO

3、、H2、Al等等热分解法热分解法不活泼金属不活泼金属（Hg、Ag）2HgO=2HgO22Ag2O=4AgO2富集法富集法极不活泼金属极不活泼金属（Au、Pt）Au在自然界中主要以游离态存在，利在自然界中主要以游离态存在，利用其密度大，用水冲洗含金的沙子得用其密度大，用水冲洗含金的沙子得到到Au高温高温金属活动性顺序与金属的冶炼方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法1海洋能开发海洋能开发 海洋能通常指潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能等，这五种能海洋能通常指潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能等，这五种能源的可再生总量为源的可再生总量为766亿千瓦。其次还包括海洋生物质能、海水中的氢能亿千瓦。

4、其次还包括海洋生物质能、海水中的氢能(即即核聚变原料氢同位素氘、氚，核聚变原料氢同位素氘、氚， 1 立方米海水中所含的氘氚通过聚变所释放的立方米海水中所含的氘氚通过聚变所释放的能量，相当于全人类一年消耗能量的总和能量，相当于全人类一年消耗能量的总和)、海底发现的天然气的水合物，、海底发现的天然气的水合物，其主要成分是其主要成分是甲烷甲烷，也称固体甲烷，形状似冰，离开海底生存环境后，极易，也称固体甲烷，形状似冰，离开海底生存环境后，极易分解气化，分解气化，1立方米的天然气水合物可分解出立方米的天然气水合物可分解出164立方米甲烷气体。立方米甲烷气体。 二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用

5、海水资源的利用主要指海水水资源和海水化学资源的利用海水资源的利用主要指海水水资源和海水化学资源的利用(1)(1)海水的淡化海水的淡化 通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的；目的；海水淡化的目的主要是解决人类生产与生活淡水资源贫乏问题，海水海水淡化的目的主要是解决人类生产与生活淡水资源贫乏问题，海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、降温冷冻制冰等方法。淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、降温冷冻制冰等方法。其中其中蒸馏法蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变

6、为的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得到淡水。水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得到淡水。2 2、海水水资源的利用、海水水资源的利用（2 2）直接利用海水的循环冷却）直接利用海水的循环冷却海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却2 2海水海水化学化学资源的开发利用资源的开发利用 海水中含有的各种元素种类多，总储量大，富集程海水中含有的各种元素种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质主要是解决物质的度低。因此，从海水中提取物质主要是解决物质的富集富集

7、问题。问题。海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水含有含有8080多种元素，常从海水中提取食盐，并在传统海水多种元素，常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。 （1 1）海水提溴海水提溴 从海水中提取的溴约占世界溴产量的从海水中提取的溴约占世界溴产量的1/31/3。常用的一种海水提溴技术。常用的一种海水提溴技术叫做吹出法，即用氯气氧化海水中的叫做吹出法，即用氯气氧化海水中的BrBr，使其变成，使其变成BrBr2 2，然后用空气或水蒸，然后用空气或水蒸气吹出。其气吹出。其工艺是：

8、工艺是：在预先经过酸化的浓缩海水中，用在预先经过酸化的浓缩海水中，用ClCl2 2置换置换BrBr使之成使之成为为BrBr2 2；通入空气和水蒸气，将通入空气和水蒸气，将BrBr2 2吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SOSO2 2发生发生作用转化成氢溴酸作用转化成氢溴酸(HBr(HBr水溶液水溶液) )以达到富集的目的；以达到富集的目的；再用再用ClCl2 2将其氧化得到将其氧化得到产品溴产品溴(Br(Br2 2) )。有关反应方程式如下：有关反应方程式如下：2NaBr2NaBrClCl2 2=Br=Br2 22NaCl2NaCl（氧化）；（氧化）；BrBr2 2SOS

9、O2 22H2H2 2O=2HBrO=2HBrH H2 2SOSO4 4（吸收、富集）；（吸收、富集）；2HBr2HBrClCl2 2=2HCl=2HClBrBr2 2（氧化）。（氧化）。（2 2）海带提碘海带提碘 海带中的碘元素主要以海带中的碘元素主要以I I- -的形式存的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其在，提取时用适当的氧化剂将其氧化氧化成成I I2 2，再萃取出来。，再萃取出来。使用的氧化剂是使用的氧化剂是H H2 2O O2 2溶液，加入溶液，加入H H2 2O O2 2溶液后，溶液由无溶液后，溶液由无色变为深黄色；色变为深黄色；I I2 2的检验是用淀粉溶液，加入淀粉溶液的检验是

10、用淀粉溶液，加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。化学方程式：后，溶液又变为深蓝色。化学方程式：2KI + H2KI + H2 2O O2 2 + + H H2 2SOSO4 4= I= I2 2+ K+ K2 2SOSO4 4 + 2H+ 2H2 2O O海水制盐海水制盐由海水制盐的方法仍以蒸发法为主，它的原由海水制盐的方法仍以蒸发法为主，它的原理很简单，即在太阳照射后，海水受热使水分蒸发，当理很简单，即在太阳照射后，海水受热使水分蒸发，当各种盐分别达到其饱和浓度时，依次以固态形式析出。各种盐分别达到其饱和浓度时，依次以固态形式析出。食盐资源的利用食盐资源的利用氯碱工业的原料是食盐。盐中的杂质，

11、一般用氯化钡除 去，再用氢氧化钠、碳酸钠除去Ba2、Ca2、Mg2等杂质，然后用盐酸调节到中性或偏酸性后进行电解。原理：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2对环境的污染：主要是产生的碱性废水和Cl2对水质和大气的污染。从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。如：Cl22KBr2KClBr2从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。2-4SO海水综合利用工业体系海水综合利用工业体系在研究和开发海洋资源时，不能以牺牲环境为代价，也决不应违背可持续发展的原则，从海水获得有用的物质和能量具有广阔的前景。1正误判断冶炼原理冶炼原理方法方法A ACaO+HCaO+H2 2 Ca+HCa+H2 2O O

12、热还原法热还原法B B2Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) 4Al+3O) 4Al+3O2 2电解法电解法C CCuCu2 2S+OS+O2 2 2Cu+SO2Cu+SO2 2热分解法热分解法D DCuSOCuSO4 4+2Na=Cu+Na+2Na=Cu+Na2 2SOSO4 4湿法炼铜湿法炼铜B解析：高温=电解冰晶石=高温=3.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是()A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

13、解析：解析：海水中的钾元素是以化合态形式存在的,要由化合态转变为游离态,一定发生氧化还原反应,故A不正确;海水蒸发制海盐,发生的是物理变化,B也不正确;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C正确;潮汐发电是动能、势能转化为机械能,机械能转化为电能,因此D也不正确。C4.在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：灼烧海带至完灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；全生成灰，停止加热，冷却；在滤液中滴加稀硫酸和在滤液中滴加稀硫酸和H2O2，然，然后加入几滴淀粉溶液；后加入几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；埚

14、中；将海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水煮沸、搅拌、过滤。将海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水煮沸、搅拌、过滤。（1）以上步骤中，合理的顺序是）以上步骤中，合理的顺序是（填序号）。（填序号）。（2）证明海带中含碘的步骤是（填序号），）证明海带中含碘的步骤是（填序号），现象是现象是 ；反应的离子方程式是；反应的离子方程式是 。滴入淀粉溶液，溶液变蓝滴入淀粉溶液，溶液变蓝2H2IH2O2=I22H2O13答案：答案：(1)2NaBrCl2 = Br22NaCl2H2OBr2SO2 = H2SO42HBr2HBrCl2 = Br22HCl(2)用氯气从浓缩海水中置换出的溴单质浓度低，如果直接蒸馏用氯气从浓缩海水中置换出的溴单质浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高。原料，产品成本高。“空气吹出、空气吹出、SO2吸收、氧化吸收、氧化”的过程实的过程实际上是一个际上是一个Br2的浓缩过程，达到富集的目的。的浓缩过程，达到富集的目的。