《开发利用金属矿物和海水资源.ppt

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1、第一节开发利用金属矿物和海水资源目标1、从金属矿物冶炼金属的方法。2、掌握海水资源和海水化学资源的开发利用一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿除了金、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。怎样才能合理高效地使用这些金属？是化学所需要研究的问题。思考：1、金属冶炼指的是什么？把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼一、金属矿物的开发利用1、金属冶炼的实质想一想:要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?得电子，被还原Mn+M+ne-结论：①金属位置越靠后，越

2、易被还原，用一般的还原方法即可；②金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原金属活动性顺序大约100多年前大约2500年前大约4000年前KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu快速阅读课本88页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？适用于金属活动顺序表中的哪些金属?⑴热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑(适用Hg及其以后的不活泼金属)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg2.金属冶炼的方法⑵热还

3、原法适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。常用的还原剂有：活泼金属、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu铝热反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。注意：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂铝热反应的应用焊接钢轨｛冶炼(高熔点的金属)利用铝的还原性和反应放出大量的热3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温练习请写出MnO2、

4、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温高炉炼铁⑶电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAl2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解练习:写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式MgCl2====Mg+Cl2↑电解(熔融）2Al2O3====4Al+3O2↑

5、电解(熔融）冰晶石KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小结练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂还原。②利用铝热反应原理用Al还原。③电解法。④热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属()V、Cr、Mn、W等高熔点金属()①③④②练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO

6、3B.MnO2C.MgOD.V2O5C为什么中日在钓鱼岛问题上,中国与菲、越等在南海问题上互不相让?海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源及其它资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。1、海水资源利用--海水的淡化海水淡化的方法①蒸馏法（历史最久，技术成熟，但成本高）②电渗析法（成本低，但未能大量生产）③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）二、海水资源的利用海水蒸馏原理示意图：2、海水化学资源利用①海水制盐——生产NaCl②NaCl的水溶液制NaOH、Cl2③制金属Na2NaCl+2H2O电解H2+Cl2+

7、2NaOH2NaCl（熔融）===2Na+Cl2④从海水和海带中提取溴和碘（海水中以I-和Br-存在）电解煮海为盐从海水中提取NaCl海水提溴：主要方法是空气吹出法主要流程海水浓缩酸化浓缩海水Br-通入氯气海水Cl-Br2通入空气水蒸气(吹入)吸收塔SO2反应后富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分离溴单质化学方程式：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaClBr2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2===Br2＋2HCl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

8、I2的溶液含I2的有机溶液萃取2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O⑤从海水中制金属镁（以MgCl2形式存在）化学反应：a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2b.Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2Oc.MgCl2通电Mg+Cl2第二步：海水Mg(OH)2盐