化学与自然资源的开发利用(

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1、化学与自然资源的开发利用1奇妙的大自然2资源物质能量化学反应与化学工艺金属矿物、海水资源、化石燃料3金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿4金属的冶炼（metalsmelting）ore金属矿物的开发利用矿石中金属元素的存在：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。6金属的冶炼原理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。n+M得电子M（被还原）7高炉冶铁Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温热还原法ZnO+CCO↑+Zn高温CuO+CCO↑+Cu高

2、温孔雀石焦炭还原法热还原法Fe3O4+4H23Fe+4H2O高温WO3+3H23H2O+W高温很纯，活性高“引火球”氢气还原法热还原法铝热反应实验4－1注意观察现象11秋浦歌炉火照天地，红星乱紫烟。赧郎明月夜，歌曲动寒川——李白诗歌中的化学反应现象：镁条剧烈燃烧，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。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝——还原剂13铝热反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr高温3MnO2+4Al2Al

3、2O3+3Mn高温热还原法2HgOO2↑+2Hg△HgS+O2SO2+Hg△辰砂朱砂热分解法历史回眸那些活泼性很强的金属元素是怎样冶炼出来的呢？让我们来回顾一下钠、钾、钙、锶、镁、钡这六种元素的发现史吧，正是由于伏打在1800年发表了关于他的电堆的论文，引起了很多科学家对于电化学的研究兴趣，先是英国化学家尼科尔森和卡里斯尔电解水实验的成功。而后就是英国的化学天才戴维在1807——1808年之间，通过电解熔融的碳酸盐和强碱，发现了这六种活泼性很强的金属元素，为化学元素大家庭增添了不少新成员！而且戴维的成就都是在四十岁

4、以前作出来的，这也是我们年轻人的榜样啊！Davy,H.1778-1829碱金属元素的发现电解法2Al2O34Al+3O2↑电解冰晶石湿法冶金CuSO4+FeFeSO4+Cu4Au+8NaCN+2H2O+O24Na[Au(CN)2]+4NaOHZn+2[Au(CN)2]-[Zn(CN)4]-+2Au金的冶炼湿法炼铜金属的冶炼（metalsmelting）ore电解法热分解法热还原法湿法冶金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg金属活动性（还原性）：强弱电解法热还原法热分解法KCaNaMgAlZnFeSn

5、Pb（H）CuHgAg离子的氧化性弱强20海水资源的开发和利用海洋中的矿产资源22海水中的化学元素组成海水资源的利用海水水资源的利用海水化学资源的利用241、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。25太阳能蒸发海水示意图：262、海水晒盐（煮海为盐）27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

6、倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源28熔融电解苦卤提炼海水提取镁的工业流程科学探究：如何证明海带中有碘？化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O31海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取32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单质溴通入Cl2①通入空气，SO2吸收②通入Cl2③33

7、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……………34图4-5海水综合利用联合工业体系35石油（petroleum)煤(coal)石油煤成分：烷、环烷、芳香烃炼制和加工的目的分离转变分馏裂化和裂解煤的干馏煤的气化和液化汽油C5~C11煤油C11~C16柴油C15~C18常压蒸馏塔重油C20以上减压蒸馏塔燃料油沥青石蜡润滑油燃料油石蜡润滑油燃料油石蜡润滑油催化裂化石油气C4以下LiquidpetroleumgasLPG原

8、油石油化工厂的景观使用清洁能源(H2)的汽车40资源金属矿物海水资源化石燃料化学原理与开发还原法获得金属单质混合物分离，氧化法获得非金属单质干馏，蒸馏，裂解可持续发展金属的回收联合生产绿色化学原子经济深加工，增加技术含量