金属矿物和海水资源.pptVIP

* * 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： 1.从金属矿物中提炼金属的步骤： 矿石富集 金属冶炼 金属精炼 金属冶炼: 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 活泼性不同的金属，冶炼方法不同。 2、冶炼金属的一般方法： 汞和银的氧化物不稳定,受热易分解生成金属单质和氧气。 （不活泼的金属） （1）热分解法： 2HgO = 2Hg + O2↑ △ 2Ag2O = 4Ag + O2↑ △ （较活泼的金属） 铁和铜的氧化物比较稳定,受热不易分解,需用还原剂(C、CO、H2、Al）来还原。 （2）热还原法： 高熔点金属（铁、钴、镍、锰等）的氧化物和铝的混合物称为铝热剂, 发生铝热反应。 CuO + H2 = Cu + H2O △ 高温 2Al + Fe2O3 = Al2O3 +2Fe （铝热反应） 铝热反应：放出大量的热，用于焊接金属。 现象 化学方程式 镁条激烈燃烧，发出白光，导致混合物激烈反应过后，有红热的铁水生成。 镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件，氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。 铝热剂：金属铝与铁、钴、镍、锰等的氧化物的混合物。 铝热反应: 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 高温 活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，只能用最强的还原手段——电解法。 （活泼的金属） (3)电解法： 金属冶炼的一般方法: (1).热分解法. (2).热还原法. (3).电解法. 3.金属冶炼的实质: 利用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子. 电解法 热还原法 热分解法 请结合金属活泼性顺序表总结 金属冶炼方法的一般规律： 金属的活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力 主要冶炼方法 强 弱 强 弱 电解法 热还原法 热分解法 4.金属的回收和资源保护：P89 海洋约占地球表面积71%，水的储量约为1.3×10 9亿吨，约占地球总水量的97%。 二、海水资源的开发利用： ①海水资源的广阔性 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 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”。 海水中的化学资源 ②海水资源的多样性 海洋中的矿产资源 ③海水资源的分散性 海水中元素的种类很多，总储量很大，但是许多元素的富集程度很低。 1.海水资源利用： （1）海水中水资源的利用，主要包括海水的 淡化和直接利用海水的循环冷却等。 其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较 完善，但成本较高。 （2）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： 太阳能蒸发海水示意图： 2.海水化学资源的开发利用： 目前，从海水中制得的氯化钠除使用外，还可以制备工业原料。比如烧碱、纯碱、金属钠、氯气。从海水中还可以提取镁、钾、溴及其他的化工产品。 实验探究：如何从海带中提取单质碘 实验4-2 实验方法及步骤： 1、取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物，把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中； 2、把泥三角放在铁三脚架上，将坩埚放在泥三角上，点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温； 3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min，过滤； 4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml3%的H2O2 ，观察现象； 溶液为棕黄色 2KI+H2O2+H2SO4 = I2+2H2O+K2SO4 5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液，再观察现象。 溶液变为蓝色 溴单质 氢溴酸 溴单质 通Cl2 ① 通空气、水蒸气 SO2吸收 ② 通氯气 ③ 浓缩海水 海水提溴 （富集溴的目的） 海水中提取溴的实验 化学方程式： (1)2NaBr ＋ Cl2 = Br2 ＋2NaCl (2)Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O = 2HBr ＋ H2SO4 (3)2HBr ＋ Cl2 = Br2 ＋ 2HCl 从海水中提取镁——离子反应 MgCl2 溶液 海水 (含Mg2+) 试剂① 溶液 Mg(OH)2 沉淀 试剂② Mg 无水MgCl2 ③熔融电解 请你写出所加入的试剂，以及相关的离子方程式。 煮 海 为 盐 加碘食盐 缺碘导致大脖子病 * * * * * * * * * * * * * * * * * *