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1、开发利用金属矿物和海水资源,高中新课程化学必修2,授课：抚州市教研室 嵇小堂,开发利用金属矿物和海水资源,提问：,金属在自然界一般以什么形式存在？,自然界中绝大多数金属以化合态存在；只有少数金属以游离态存在（金、铂）,部分金属矿物,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,在金属化合物中，金属一般呈正价，要得到金 属单质，就必须将它们还原。这个过程在工业上称 为金属的冶炼 根据金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法,电解法,热还原法,热分解法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.热分解法,开发
2、利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.热分解法,2.热还原法,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.热分解法,2.热还原法,铝热反应（铝粉与某些金属氧化物如Fe2O3、 MnO2、Cr2O、V2O5等）的混合物在高温 下进行的反应。其中铝粉与这些金属氧化物的 混合物称为铝热剂。）,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。,镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.热分解法,2.热还原法,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，冶炼钒、铬
3、、锰等熔点 高的金属。,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,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。,金属的回收和资源保护,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,资料以金属铝为例，生产一吨金属铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球金属 铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的 铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消
4、费的金属铝能够回收利用， 只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这 对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨金属铝 与用铝土矿原料生产一吨金属铝相比，可以节省95以上的能源消耗。同时由于金 属铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外， 再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计， 再生铝生产可比生产原铝减少二氧化碳排放量90%以上，环保效益十分显著。,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,反馈练习,1、下列各组金属中，最适合用
5、氢气或一氧化碳把它们从 化合物中还原出来的是（ ） A、Ca Mg B、Al Fe C、Fe Cu D、Hg Ag2、写出我国古代湿法炼铜的反应原理是 ：,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,C,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用,海水淡化的主要方法：蒸馏法,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用,另外还可将海水淡化与化工结合、与能源技术结合 （如蒸馏过程 中的热源可利用太阳能），这成为海水综 合利用的重
6、要方向,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用,2.海水化学资源的开发利用,检验海带中碘元素（I-),还可用哪些氧化剂,在什么仪器灼烧,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用,2.海水化学资源的开发利用,（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离 子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶 液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到 的反应有： （写出离子方程式）； Br2+3C
7、O32BrO3+ 5Br+3CO2; BrO3+ 5Br+6H3Br2+3H2O。（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴 吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯 气氧化氢溴酸即得单质溴。溴与二氧化硫反应：_ 。（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶 解度的不同的原理来进行的。,海水提溴（常用方法有三种）,2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,开发利用金属矿物和海水资源,一.金属矿物开发利用,1.加热法,2.热还原法,3.电解法,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用,2.海水化学资源的开发利用,3.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是（ ） A、Mg B、NaCl C、Br2 D、K,反馈练习,开发利用金属矿物和海水资源,小结,一.金属矿物开发利用,二.海水资源的开发利用,1.海水水资源的利用： 海水淡化,2.海水化学资源的开发利用： 海带中碘元素的检验、海水提溴,谢谢大家,再见,
