高一化学《开发利用金属矿物和海水资源》PPT课件.ppt

1、开发利用金属矿物和海水资源,第1课时,江西省万载中学高一课题组,知识与技能目标：帮助学生体会和认识化学在矿物资源开发利用中的意义和作用；掌握金属的冶炼方法。 过程与方法目标：自主学习，培养学生自学能力；通过了解金属资源的开发及冶炼培养学生的归纳能力、比较能力。 情感、态度与价值观目标： 帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。,金属矿物的开发和利用,含三价铁的红色石英,自然界中存在着丰富的矿产资源,纤磷锰铁矿,蓝 铜 矿,赤 铁 矿,“金属的冶炼”的实质是什么？,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。,将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种

2、金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。,冶炼金属的方法,根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法,1、热分解法（适合一些不活泼金属）,2HgO = 2Hg + O2 ,加热,2Ag2O = 4Ag + O2 ,加热,2、电解法（适合一些非常活泼金属）,MgCl2 (熔融) = Mg + Cl2 ,电解,2Al2O3 (熔融) = 4Al + 3O2 ,电解,冰晶石,2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2 ,电解,电解熔融的氯化钠,3、热还原法（适合大部分金属）,CuO+H2 = Cu + H2O,高温,Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 ,高温,一氧化碳还原氧化铁,单质

3、的还原性,强,弱,电解法,还原法,加热法,物理方法,金属的冶炼,实验41 铝热反应,注意观察现象,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。,1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？,铝热剂,问题：,与氧气反应放出大量的热，为铝热反应提供热量。,受热分解产生氧气，使镁条继续燃烧提供热量。,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,合理开发和利用矿物资源，主要途径有：, ,地球上的金属资源是有限的，必须合理开发和利用矿

4、产资源，加强金属资源的回收和再利用。,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,加热分解法,物理提取法,冶炼金属常用以下几种方法： （1）以C或H2、CO作还原剂还原法；（2）热分解法（3）电解法（4）铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼的方法。,Al:_ Hg:_ Mg:_ Mn:_ Cu:_,（3）,（3）,（1）,（2）,（4）,开发利

5、用金属矿物和海水资源,第2课时,a、海洋生物资源,海洋资源,b、海洋中的矿产资源,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,c、海水中的化学资源,1、海水资源的广泛性：,海洋约占地球表面积71% 海洋中的资源 ： 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类 植物:（海草、海带 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 . 海底金属结核矿、石油 水 : （水资源及各种溶解的盐类,2、海水资源的利用：,主要有： 1.海水中水资源的利用 海水的淡化（咸水 淡水） 2.直接利用海水进行

6、循环冷却（作冷却用水）,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: 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）,蒸馏法所用的装置及原理,原理：加热到水的沸点， 使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。 注意：图4-3海水蒸馏原理示意图,进,冷却水 出,太阳能蒸发原理示意图,用高分子分离膜淡化海水,利用海水进行循环冷却,天津碱厂海水循环冷却装置,海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物，按含量计，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr

7、等元素超过总量的99，其他为微量元素，总计含有80多种元素。,3、海水的综合利用,（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,煮 海,为 盐,海水晒盐,海水浓缩,过滤,蒸发结晶,食盐的提取,从海水中制金属镁,海水蒸发, Mg(OH)2,粗盐,海水提溴,将Br转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应。,海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，需求量很大。国外从1934年开始海水提溴试验和开发，目前日本、法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已

8、建有海水提溴工厂，年产量基本保持在36万吨的水平。中国从1966年开始海水提溴，至今仍处于小型试生产的规模。,从海水中提取溴 (阅读资料卡片，写出有关的化学方程式) 2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2,海水淡化厂兼电厂,海水综合利用联合工业体系一例,赤 潮 现 象,厦 门 近 海,赤 潮,定义: 在一定的条件下,海域中的某些生物在短时间内大量繁殖或聚集的现象,常使海水变红色或褐色. 危害: 污染环境,对海洋养殖业构成极大的威胁.,合理利用海洋资源,保护海洋，不进行近海石油开采。 建立可持续的海洋渔业。 保护海洋生态系统 。 把污水处理后再排入海洋,合理捕捞,严格防止石油外泄.,一位遇上海难的水手,随着木排在海上漂流.他用完了淡水,感到异常的