第一节_开发利用金属矿物和海水资源

1、一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用1 1、金属的存在：、金属的存在： 金、铂金、铂等极少数金属游离态等极少数金属游离态绝大多数金属化合态绝大多数金属化合态2 2、金属的冶炼、金属的冶炼将金属从其化合物中将金属从其化合物中还原出来的过程还原出来的过程n+M得电子得电子M （被还原）（被还原）3 3、冶炼实质、冶炼实质 矿石富集矿石富集 冶炼冶炼 精炼精炼4 4、金属冶炼基本步骤、金属冶炼基本步骤5 5、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法金属活动性顺序金属活动性顺序K Ca Na Mg Al

2、Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强金属离子的得电子能力逐渐增强（2）热分解法热分解法（适合一些（适合一些不活泼不活泼金属）金属）2HgO = 2Hg + O2 加热加热2Ag2O = 4Ag + O2 加热加热（1 1）物理提取法：）物理提取法： 适用于适用于极极不活泼不活泼的金属的金属Pt、Au5 5、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法（3）热还原法热还原法（适用于（适用于大部分金属大部分金属）CuO+H2 = Cu + H2O Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2高温高温常见的还原剂常见的还原剂;

3、焦碳一氧化碳氢气等焦碳一氧化碳氢气等（4 4）电解法电解法（适合一（适合一些些非常活泼非常活泼金属金属） MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 电解电解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2 电解电解铝热反应铝热反应实验实验41 注意观察现象注意观察现象反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高温高温铝热剂铝热

4、剂 铝铝还原剂还原剂（活泼金属（活泼金属可作还原剂）可作还原剂）应用：应用：(1)(1)焊接钢轨，焊接钢轨，(2)(2)冶炼金属。冶炼金属。3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高温高温3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高温高温其它的铝热反应其它的铝热反应：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag金属活动性（还原性）：金属活动性（还原性）：弱弱电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag离子的氧化性离子的氧化性弱弱

5、强强K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg AgPt Au电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理提取法物理提取法常见金属的冶炼原理常见金属的冶炼原理(方程式方程式):P89表表4-1必会必会4 4、合理开发和利用矿物资源的途径：、合理开发和利用矿物资源的途径：金属铝的回收与利金属铝的回收与利用用合理开发和利用矿物资源，主要合理开发和利用矿物资源，主要途径途径有：有：1、提高金属矿物的利用率、提高金属矿物的利用率2、减少金属的使用量、减少金属的使用量3、加强金属资源的回收和再利用、加强金属资源的回收和再利用4、使用其他材料代替金属材料、使用其他材料代替金

6、属材料 二、海水资源的开发和利用二、海水资源的开发和利用海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源海水资源的广泛性海水资源的广泛性： 海洋约占地球表面积海洋约占地球表面积71% 海洋中的资源海洋中的资源 ： 动物动物: :（鱼类、海狮、海马、贝类（鱼类、海狮、海马、贝类 植物植物: :（海草、海带（海草、海带 矿物矿物: :（各种盐、（各种盐、NaCl、MgCl2 . 海底金属结核矿、石油海底金属结核矿、石油 水水 : : （水资源及各种溶解的盐类（水资源及各种溶解的盐类.海水水资源的利用海水水资源的利用海水水资源的利用海水化学资源的开发利用海水化学资源的开发利用从海水中提取淡水从海水中提取淡水海水淡化

7、海水淡化 （海水淡化的方法主要有海水淡化的方法主要有蒸馏法蒸馏法、电渗析法电渗析法、离子交换法离子交换法等等。）。） 海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图（海水水资源的利用海水水资源的利用）进进出出原理：原理：加热到水的沸加热到水的沸点，液态水变点，液态水变为水蒸气与海为水蒸气与海水中的盐分离，水中的盐分离，水蒸汽冷凝得水蒸汽冷凝得到淡水到淡水。太阳能蒸发海水示意图太阳能蒸发海水示意图： 海水化学资源的开发利用海水化学资源的开发利用（海水晒盐）海水晒盐）海水提海水提镁镁的步骤为的步骤为：贝壳贝壳 生石灰生石灰 石灰乳石灰乳 氢氧化镁氢氧化镁 氯化镁氯化镁 镁镁写出有关的化学反应方程式：写出有关

8、的化学反应方程式： a a、 ； b b、 ； c c、 ； d d、 ； e e、 。煅烧煅烧 a a水水 b b海水海水 c cdeA 科学探究：科学探究：如何证明海带中有碘离子？如何证明海带中有碘离子？ 阅读阅读P P9191实验实验4-2 4-2 化学方程式：化学方程式：2KI + H2O2 + H2SO4= I2+ K2SO4 + 2H2O海带提碘海带提碘：海带海带海带灰海带灰溶解过滤溶解过滤灼烧灼烧残渣残渣含含I- -的溶液的溶液稀稀H2SO4 H2O2含含I2的溶液的溶液含含I2的有机溶液的有机溶液萃取萃取证明海带中含有碘，有以下步骤证明海带中含有碘，有以下步骤灼烧海带至完全生成

9、灰，停止加热，冷却；灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；在滤液中滴加稀在滤液中滴加稀H H2 2SOSO4 4及及H H2 2O O2 2，然后加入几滴淀粉溶液；，然后加入几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； 海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤. .(1)(1)合理的步骤是合理的步骤是_(2)(2)证明含碘的步骤是证明含碘的步骤是_,_, 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，溶液滴入淀粉溶液，溶液变蓝变蓝2I2I- - + 2H+ 2H

10、+ + +H+H2 2O O2 2 I I2 2+2H+2H2 2O O 思考与交流：思考与交流： 如何将海水中的溴离子转变成溴单质？如何将海水中的溴离子转变成溴单质？（阅读教阅读教材材P P9191页资料卡片页资料卡片海水提溴。）海水提溴。）1 1、推测海水提溴的步骤和实验装置推测海水提溴的步骤和实验装置； 2 2、写出相关的化学方程式写出相关的化学方程式。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Cl22NaBr + Cl2NaBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2NaCl+2NaCl2H2H2 2O + BrO +

11、 Br2 2+SO+SO2 2=H=H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr2HBr + Cl2HBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2HCl+2HCl海水提溴的实验室模拟装置海水提溴的实验室模拟装置自自然然资资源源海水海水资源资源矿产矿产资源资源化石化石燃料燃料等等等等化学化学实验实验方法方法合理合理开发利用开发利用同时同时环境保护环境保护达到达到：人与自然人与自然和协相处和协相处实现实现：可持续可持续 发展！发展！ 整理与归纳 海洋石油、天然气开发海洋石油、天然气开发海洋能源的利用海洋能源的利用具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电 此外，铀和重水目前是核能开发的重要原料，从此外，铀和重水目前是核能开发的重要原料，从海水中提铀和重水对一个国家来说具有战略意义。海水中提铀和重水对一个国家来说具有战略意义。1、下列各种冶炼方法中，可以制得下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是相应金属的是（ ）A、加热氧化铝加热氧化铝 B、加热碳酸钙加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温