第1节开发利用金属矿物和海水资源

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014-6-18,#,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,一、金属矿物的开发利用,黄铜矿,赤铁矿,铝矿,锰矿,钨矿,锌矿,拿破仑,与,铝碗,100,多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重,的奖杯,铝杯，赠送给门捷列夫。,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,n+,M,得电子,M,（被还原）,原理是,氧化还原,反应,金属活动性顺序,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性逐渐减弱,金属离子的得电子能力逐渐增强,（,2,）热分解法,（适用于不,活泼金属）,2HgO = 2Hg + O,2,加热,2Ag,2,O = 4Ag + O,2,加热,3,、金属冶炼的方法,（,1,）物理提取法：,适用于极不活泼的金属,Pt,、,Au,（,3,）热还原法（,适用于中等活泼的金属,）,CuO+H,2,= Cu + H,2,O,Fe,2,O,3,+3CO = 2Fe + 3CO,2,高温,常用的还原剂有：,C CO H,2,Al,等,铝热反应,实验,4,1,注意观察现象,反应现象：,镁,条燃烧,，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内,剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。,Fe,2,O,3,+2Al = 2Fe + Al,2,O,3,高温,铝热剂,铝,还原剂,（活泼金属,可作还原剂）,3MnO,2,+4Al = 3Mn+ 2Al,2,O,3,高温,Cr,2,O,3,+2Al = 2Cr + Al,2,O,3,高温,3Co,3,O,4,+8Al = 9Co + 4Al,2,O,3,高温,其它的铝热反应：,应用：,(1),焊接钢轨，,(2),冶炼金属。,（,4,）电解法,（适用于,非常,活泼金属,）,MgCl,2,(,熔融,) = Mg + Cl,2,电解,2Al,2,O,3,(,熔融,) = 4Al + 3O,2,电解,冰晶石,2NaCl (,熔融,) = 2Na + Cl,2,电解,湿法炼铜,:,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,火法炼铜,:,Cu,2,S+O,2,=2Cu+SO,2,高温,其他冶炼方法,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb (H) Cu,Hg Ag,Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,物理提取法,小结,金属冶炼的方法,合理开发和利用矿物资源，主要途径有：,1,、提高金属矿物的利用率,2,、减少金属的使用量,3,、加强金属资源的回收和再利用,4,、使用其他材料代替金属材料, ,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,第一节 开发利用金属资源和海水资源,二、海水资源的开发和利用,（,第二课时）,从太空观察地球，看到地球上有七片陆地,“,漂浮,”,在一大片蓝色的海洋之中,海洋是,“,历史留给,人类,的资源储备,”,海洋是美丽的，,也是富饶的,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,、,MgCl,2,.,海底金属结核矿、石油,水,:,（水资源及各种溶解的盐类,海洋中的矿产资源,海水资源的利用,海水水资源的利用,海水化学资源的利用,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,进,出,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。,太阳能蒸发海水示意图：,2,、海水晒盐（煮海为盐）,科学探究：,如何证明海带中有碘离子？,阅读,P,91,实验,4-2,化学方程式：,2KI + H,2,O,2,+ H,2,SO,4,= I,2,+ K,2,SO,4,+ 2H,2,O,海带提碘：,海带,海带灰,溶解过滤,灼烧,残渣,含,I,-,的溶液,稀,H,2,SO,4,H,2,O,2,含,I,2,的溶液,含,I,2,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,H,2,SO,4,及,H,2,O,2,，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,2I,-,+ 2H,+,+H,2,O,2,I,2,+2H,2,O,其他氧化,I,-,的反应,2I,-,+Cl,2,=I,2,+ 2Cl,-,2I,-,+MnO,2,+2H,+,=I,2,+ H,2,O +Mn,2+,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,P,91,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,单质溴,通入,Cl,2,通入空气，,SO,2,吸收,通入,Cl,2,2NaBr + Cl,2,= Br,2,+2NaCl,2H,2,O + Br,2,+SO,2,= H,2,SO,4,+2HBr,2HBr + Cl,2,= Br,2,+2HCl,海水提溴的实验室模拟装置,图,4-5,海水综合利用联合工业体系一例,