第一节开发PPT课件.ppt

1、开发利用金属矿物和海水资源,第1课时,礼 泉 一 中 高 一 化 学 组陈树勋,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。,一：金属矿物的开发和利用,含三价铁的红色石英,（一）自然界中存在着丰富的矿产资源,纤磷锰铁矿,褐铁矿（Fe2O3nH2O),磁铁矿的主要成分为Fe3O4,黄铜矿的主要成分是CuFeS2,黄铁矿的主要成分是FeS2,化合物形式存在的金属,赤铁矿(主

2、要成分为Fe2O3),蓝 铜 矿,赤 铁 矿,（二）金属在生活中的应用,-,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。Mn+ne-=M,将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。,（三）金属冶炼的实质,（四）：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

3、 ,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,单质的还原性,强,弱,电解法,还原法,加热法,物理方法,金属的冶炼,铝热剂：金属铝与金属氧化物的混合物。,镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件，氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。,16,铝热反应：用铝粉作还原剂，在高温下还原其它金属的方法，又称铝热反应。此法适用于冶炼高沸点的金属。,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，

4、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,19,应用：,小故事：,1852年法国皇帝拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠,他戴上铝皇冠,神气十足地接受百,官的朝拜.在国宴上，他使用一套珍藏的铝制餐具 。而他为客人提供的是金制的餐具。,霍尔的发现使人类认识铝的历史从昨天走向了今天,1886年，美国化学家霍尔用电解法冶炼得到铝。,合理开发利用资源： 地球上的金属资源是有限的，必须合理开发和利用矿产资源，加强金属资源的回收和再

5、利用。,钢铁生锈,钢铁腐蚀占年产量的十分之一,你知道吗？,每年全球消耗铝土矿：2500亿吨,2009年广西百色举行的全国铝业可持续发展论 坛上，有关专家称，随着铝矿开发规模的扩大， 我国铝土矿开采只能维持不到10年的时间。,保护铝土矿资源具有极为重要的意义。,回收金属铝，节约铝资源，节能减排刻不容缓！,55千焦/吨,91%,我们身边的浪费,亿部,大约亿块电池亿个充电器,铜、汞、 镉、锌、 铅、铬,29,合作探究,小组展示,1、看了以上的资料你有何感受？ 2、你认为如何合理开发和利用金属矿物资源，谈谈你的看法。,地球上的金属矿物资源是有限的，如何合理开发和有效使用金属资源,2：合理开发和利用矿物

6、资源，主要途径有：,二：金属的回收与环境、资源保护,1.金属回收的意义：节约矿物资源、 节约能源、减少环境污染,课堂回顾串联整合：,一、金属矿物的开发和利用,（三）金属冶炼的实质：,Mn+ne-=M,（四）金属冶炼的方法：,二：合理开发和利用金属矿物,节能减排 综合利用,（一）自然界中存在着丰富的矿产资源,（二）金属在生活中的应用,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

7、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：,

8、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

9、， 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,

10、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