开发利用金属矿物和海水资源.ppt

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1、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我国21世纪初可持续发展的总体目标是：可持续发展能力不断增强，经济结构调整取得显著成效，人口总量得到有效控制，生态环境明显改善，资源利用率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。自然资源与可持续发展金属的冶炼自然界中的金属大都以化合态存在用化学的方法把化合态的金属变成游离态要考虑的问题矿石的富集合适的冶炼方法如何精炼+nM矿石中的金属是:分析:得电子,被还原化合态M0KCaNa

2、MgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性不同，还原方法一样吗？p88（1）热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。HgAg（2）热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼ZnFeSnPb(H)Cu（3）电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。KCaNaMgAl(4)物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。PtAu简单，实用，节省的原则1.热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活

3、动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。冶炼方法的选择原则:2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO22.热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等WO3+3H2===W+3H2O高温Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温MgO+C===Mg+CO高温3．电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中

4、还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑电解MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑电解KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg同种金属可以有不同的冶炼方法:如Mg既可用还原法,也可用电解法,根据其不同用途选择不同的冶炼方法。活泼中等活泼不活泼（C、CO、H2、Al等）（氧化物、氯化物）（氧化物）练

5、习1.下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是A.Ca、MgB.Al、FeC.Fe、CuD.Hg、Ag2.列金属氧化物不能用焦炭还原的是解题思路:碳的还原性一般介于A1～Zn之间，故一般比碳还原性强的金属，不能用碳还原。A.CaOB.Ag2OC.CuOD.Fe2O3CA3、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4、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：①Na②Zn③Hg④AuC电解法加热

6、还原法加热分解法物理提取法实验4－1铝热反应p891、镁条的作用是什么？2、氯酸钾的作用是什么？问题引燃剂反应现象：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。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。结论：铝是常用的还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2

7、O33MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温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、锰等等高熔点金属KCaNaMgAl︱ZnFeSnPb(H)Cu︱HgAg︱PtAu电解法热还原法热分解法物理提取法（C、CO、H2、Al等）不同金属冶炼方法的选择归纳：▲金属的回收和资源保护p89回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染。二、海水资源的开发

8、利用从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的海洋生物资源含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海水中的化学资源海洋中的矿产资源海水资源的广泛性：◆海洋约占地球表面积71%海洋中的资源◆动物:（鱼类、海狮