第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源课件

第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源1历史上金属被发现和冶炼利用的顺序Au、Ag、Cu、Fe、Al、Ti原因：越活泼的金属越难冶炼，熔点越高的金属越难冶炼。随着社会生产力和科学的发展，难冶炼的金属才被冶炼出来古代现代2蓝铜矿赤铁矿萤石Fe2O3Cu3[CO3]2(OH)2

CaF2矿物中的金属元素以什么形态存在？3金属的冶炼自然界中的金属大都以化合态存在用化学的方法把化合态的金属变成游离态合适的冶炼方法4+nM矿石中的金属是:分析:得电子,被还原化合态M0KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg

PtAu金属活动性不同，还原方法一样吗？5（1）热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。HgAg（2）热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼ZnFeSnPb(H)Cu

（3）电解法:适用于钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼。KCaNaMgAl

(4)

物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。PtAu6简单，实用，节省的原则1.热分解法

有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。

在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。冶炼方法的选择原则:2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲7高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO22.热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等CuO+H2===Cu+H2O高温83．电解法在金属活动性顺序中，钾、钙、钠、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑

电解冰晶石2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑电解MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑

电解9KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg

同种金属可以有不同的冶炼方法:如Mg既可用还原法,也可用电解法,根据其不同用途选择不同的冶炼方法。

活泼

中等活泼

不活泼（C、CO、H2、Al等）（氧化物、氯化物）（氧化物）热分解法10实验4－1铝热反应

p891、镁条的作用是什么？2、氯酸钾的作用是什么？问题引燃剂助燃剂11反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂12应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼金属。13结论：铝是常用的还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应

高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O33MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温14小结：冶金的一般方法：可见，越活泼的金属越难冶炼K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag强————————————→弱弱————————————→强电解法热还原法热分解法Pt、Au主要冶炼方法金属离子的得电子

金属失电子能力金属活动顺序物理提取法151、下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是（）A、加热氧化铝B、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠D、氯化钠与铝粉高温共热2、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：①Na

②Zn

③Hg

④Au

C电解法热还原法热分解法物理提取法16海水资源的开发利用第四章第一节第2课时17海洋生物资源18含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源19海洋中的矿产资源20海水的淡化：

（1）海水淡化的途径:◆从海水中提取淡水◆从海水中分离出盐（2）海水淡化的方法:p90◆蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）◆电渗析法（成本低，但未能大量生产）◆离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）21海水蒸馏原理示意图

海水水资源的利用——海水淡化22太阳能蒸发海水示意图：

太阳能蒸发装置23

电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的是一种离子交换膜。阴、阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两大电极板之间，组成了多个相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外，于是海水得到淡化。24离子交换法:

现代人工合成的离子交换树脂能吸附溶液中的离子，使咸水变成淡水．离子交换树脂的结构中带有许多H+和OH-

利用离子交换树脂进行离子交换时，阴离子能和海水中的氯离子交换，阳离子和海水中的钠离子交换，这样水里的盐分就少了。25海水淡化26

大连石化公司海水淡化处理

海水过滤器27经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水28海水的综合利用（1）海水制盐——生产NaCl

（2）制金属Na（4）制Na2CO32NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑电解2NaCl+2H2O===H2

+Cl2

+2NaOH电解（3）NaCl的水溶液制NaOH29氯碱工业简介盐酸漂白剂2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑电解原理：原料：产品：用途：30海带中碘元素的（提取）检验相关资料：

1.海水中碘的含量

2.碘元素的存在的形式

3.碘是人体必需的微量元素，与人体智力发育密切相关，缺碘易导致智力低下和甲状腺肿大0.06%毫克/升主要是I-，富集在海带中31海带中碘元素的提取（检验）1、用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中2、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却3、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤4、在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加几滴淀粉溶液。加入H2O2后，溶液由无色变为黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色实验现象：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O32实验说明：海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此干海带不要用水冲洗。将海带剪碎后，再用酒精润湿，可使海带易于灼烧完全，灼烧时产生的烟也较少，并缩短灼烧时间（湿海带不易燃烧）海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应将海带灼烧完全。33（5）海水中溴的提取将Br-转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应，你能否设计一个实验方案模拟这一生产过程？写出有关反应的化学方程式34

工业上如何将海水中的溴离子变成溴单质？阅读P91资料卡片—海水提溴浓缩海水溴单质氢溴酸溴单质通Cl2①通空气、水蒸气，SO2吸收②通氯气③2HBr+Cl2=Br2+2HCl2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr富集Br元素35

（6）从海水中制金属镁

化学反应：

a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+CaCl2b.Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O

c.MgCl2

通电

Mg+Cl2

第二步：海水Mg(OH)2

盐酸、浓缩、脱水MgCl2

电解Mg第一步：制石灰乳：贝壳煅烧

CaO水石灰乳石灰乳361从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是()AMgBNaClCBr2DK2医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富的()A碘元素B铁元素C钾元素D锌元素BA习题37A海水

Mg(OH)2

盐酸MgCl2

电解

MgB海水盐酸MgCl2

电解

MgC海水NaOHMg(OH)2

电解

MgD海水CL2MgCl2

电解

Mg

3从海水中提取镁的主要流程是(）A

38经常不断地学习,你就什么都知