《开发利用金属矿物和海水资源》课件2.ppt

1、第四章 化学与自然资源的开发与利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源,一、金属矿物的开发利用,一、金属矿物的开发利用,1、金属元素的存在 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。,2、金属的冶炼,冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。,矿石中的金属是:,分析:,得电子, 被还原,化合态,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性逐渐减弱,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性不同，还原方法一样吗？,热分解法:适用于金属活动

2、性顺序表中氢以后的金属冶炼。 Hg Ag 热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼 Zn Fe Sn Pb (H) Cu 电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。 K Ca Na Mg Al 物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。Pt Au,3、金属冶炼的方法,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能分解。,冶炼方法的选择原则:,2.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,3电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强

3、，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。,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,电解法,热还原法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,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）,实验41 铝热反应,1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？,引燃剂,反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的

4、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。,铝热剂,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。,其它铝热反应,铝热反应的应用,铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属,练习,1、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： Na Zn Hg Au,C,电解法,加热还原法,加热分

5、解法,物理提取法,3.冶炼下列金属时，常用还原剂把它从化合物中还原出来的是（ ） A钠 B镁 C铝 D铁 4.列金属冶炼方法与其他三种不同的是（ ） AFe BK CMg DAl,D,A,海水水资源的利用 海水化学资源的利用,二、海水资源的开发利用,海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。,1、从海水中提取淡水海水淡化 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。,海水蒸馏原理示意图,原理： 加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。,大连石化公司海水淡化处理 海水过滤器,经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水,2、海水晒盐（煮海

6、为盐）,科学探究： 如何证明海带中有碘离子？ 阅读P91实验4-2,化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4= I2+ K2SO4 + 2H2O,海带提碘：,海带,海带灰,溶解过滤,灼烧,残渣,含I-的溶液,稀H2SO4 H2O2,含I2的溶液,含I2的有机溶液,萃取,证明海带中含有碘，有以下步骤,灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，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； 海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.,(1)合理的步骤是_,(2)证明含碘的步骤是_,现象是_,反应的离子方程式是_,滴入淀粉溶液，溶液变蓝

7、,思考与交流： 如何将海水中的溴离子转变成溴单质？ 阅读教材P91页资料卡片海水提溴。,1、推测海水提溴的步骤和实验装置； 2、写出相关的化学方程式。,浓缩海水,溴单质,氢溴酸,溴单质,2HBr + Cl2= Br2+2HCl,2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl,2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr,海水 蒸发,母液,Mg(OH)2, MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2,补充：（1）、从海水中制金属镁, Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O,（1）海水制盐生产 NaCl,（2） NaCl的水溶液制 NaOH,（3）制金属 Na,（4）制 Na2CO3,2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,2NaCl（熔融）= 2Na + Cl2,电解,补充：（2）、海水的综合利用,1 从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是 ( ) A Mg B NaCl C Br2 D K 2 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