自然资源的开发利用ppt课件

第八章 化学与可持续发展8.1 自然资源的开发利用第八章 化学与可持续发展8.1 自然资源的开发1金金铂铂陨陨铁铁赤赤铁铁矿矿磁磁铁铁矿矿黄黄铁铁矿矿孔孔雀雀石石菱菱镁镁矿矿铝铝土土矿矿氯氯化化钠钠游游离离态态金金属属矿矿化化合合态态金金属属矿矿黄黄铜铜矿矿铅铅锌锌矿矿金铂陨赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠游离态金属矿2一一.金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用M Mn n+ne +ne-M M1.金属冶炼的本质：金属冶炼的本质：2.金属冶炼的方法：金属冶炼的方法：金属的活动顺序金属的活动顺序K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au金属单质失电子能力金属单质失电子能力金属阳离子得电子能力金属阳离子得电子能力逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强一.金属矿物的开发利用Mn+ne-M3（1）热分解法：热分解法：2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2热分热分解法解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au古代炼丹术家葛洪，曾古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作经在他的著作抱朴子抱朴子中记载有中记载有“丹砂烧之丹砂烧之成水银成水银”Ag2O=（1）热分解法：2HgO=2Hg+O22Ag2O=4（2）热还原法热还原法CuO+H2=Cu+H2O2CuO+C=2Cu+CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2热分热分解法解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au热还原法热还原法（2）热还原法CuO+H2=Cu+H2O2CuO+C 5现象现象原理原理镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3=2Fe+Al=2Fe+Al2 2O O3 3高温高温镁条为引燃剂镁条为引燃剂氯酸钾为助燃剂氯酸钾为助燃剂铝热剂：铝热剂：铝与氧铝与氧化铁的混合物化铁的混合物铝热反应铝热反应原理镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物2Al+Fe2O3=63MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温其它铝热反应其它铝热反应 3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温Cr27应用：应用：(1)(1)焊接钢轨，焊接钢轨，(2)(2)冶炼金属冶炼金属。应用：8热分热分解法解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au热还原法热还原法电解法电解法（3）电解法：电解法：MgCl2（熔融）（熔融）=Mg+Cl2电解电解电解电解2Al2O3（熔融）（熔融）=4Al+3O2冰晶石冰晶石电解电解2NaCl（熔融）（熔融）=2Na+Cl2热分K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H9二二.海水资源的开发利用海水资源的开发利用二.海水资源的开发利用101.1.海水海水的淡化的淡化蒸馏法、电渗析法、离子交换法蒸馏法、电渗析法、离子交换法海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶圆底烧瓶圆底烧瓶1.海水的淡化蒸馏法、电渗析法、离子交换法海水蒸馏原理示意图11太阳能蒸发原理示意图太阳能蒸发原理示意图太阳能蒸发原理示意图12元素元素浓度浓度（mg/L）元素元素浓度浓度（mg/L）氯氯19350钙钙400钠钠10770溴溴67镁镁1290碘碘0.06硫硫885铀铀0.003海水中主要元素含量表海水中主要元素含量表元素浓度元素浓度氯19350钙400钠10770溴67镁1213煮海为盐煮为14适量盐酸适量盐酸BaClBaCl2 2溶液溶液 NaOH NaOH 溶液溶液NaNa2 2COCO3 3溶液溶液蒸发蒸发结晶结晶粗盐粗盐过滤过滤海水海水2.海水海水提取提取NaCl滤液滤液蒸发结晶蒸发结晶NaCl主要的杂质：主要的杂质：泥沙泥沙 Mg2+SO42-Ca2+过量过量适量盐酸BaCl2溶液 蒸发粗盐过滤海水2.海水提取NaCl15浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸溴单质溴单质通氯气通氯气通空气，通空气，SOSO2 2吸收吸收通氯气通氯气2HBr+Cl2=Br2+2HCl2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr海水海水富集富集富集富集富集富集富集富集 3.海水海水提溴提溴酸化酸化浓缩海水溴单质氢溴酸溴单质通氯气通空气，SO2吸收通氯气2H16双氧水双氧水4.海带中提取碘海带中提取碘滤液滤液稀硫酸稀硫酸溶液溶液淀粉溶液淀粉溶液四氯化碳四氯化碳紫色紫色蓝色蓝色灼烧灼烧过滤过滤溶解溶解2H+2I-+H2O2=I2+2H2O双氧水4.海带中提取碘滤液稀硫酸溶液淀粉溶液四氯化碳紫色175.海水中提取镁海水中提取镁5.海水中提取镁18自然资源的开发利用ppt课件19三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用我国的化石能源结构我国的化石能源结构多煤多煤少油少油有气有气三.煤、石油和天然气的综合利用我国的化石能源结构多煤20煤煤的的结结构构1.煤的综合利用煤的综合利用煤1.煤的综合利用21煤的干馏煤的干馏将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化复杂的物理化学变化复杂的物理化学变化煤的干馏将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化22直接液化直接液化间接液化间接液化煤与煤与氢气生成氢气生成液体燃料液体燃料煤的气化：煤的气化：将煤转化为可燃性气体将煤转化为可燃性气体C+H2O(g)=CO+H2高温高温煤的液化：煤的液化：煤煤CO+HCO+H2 2 甲醇甲醇直接液化间接液化煤与氢气生成液体燃料煤的气化：将煤转化为可232.石油的综合利用石油的综合利用 石油是一种粘稠的、深褐色液体。主要是由石油是一种粘稠的、深褐色液体。主要是由1-501-50个碳原子的个碳原子的烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃组成。石油的大部组成。石油的大部分是分是液态烃，液态烃，同时在液态烃里溶有少量的同时在液态烃里溶有少量的气态烃气态烃和固态烃和固态烃。主要由。主要由C C、H H元素组成，也含有元素组成，也含有H H、O O、N N、S S等元素。等元素。石石油油的的组组成成石石油油的的常常压压蒸蒸馏馏2.石油的综合利用 石油是一种粘稠的、深褐色液体。主要是24石油石油的裂化的裂化石油石油的裂解（深度的裂化）的裂解（深度的裂化）提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。减压蒸馏减压蒸馏 进一步分离重油，物尽其用进一步分离重油，物尽其用。如：润滑油、石蜡、燃料油、沥青等如：润滑油、石蜡、燃料油、沥青等石油的裂化石油的裂解（深度的裂化）提高轻质液体燃料的产量25