单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节,开发利用金属矿物和海水资源,第,1,课时,金属矿物的开发利用,第一节,绝大多数金属元素以什么形态存在于自然界中？,大多数金属元素：化合态,如,Na,、,Fe,极少数金属元素：游离态,如,Au,、,Pt,一、金属的冶炼方法,1.,金属的存在形态：,绝大多数金属元素以什么形态存在于自然界中？大多数金属元,金属矿石,黄铜矿,CuFeS,2,菱镁矿,MgCO,3,萤石,CaF,2,金属矿石黄铜矿 CuFeS2菱镁矿 MgCO3 萤石 Ca,开发利用金属矿物和海水资源课件-11-人教课标版,开发利用金属矿物和海水资源课件-11-人教课标版,现代,铝、铁合金等多样化的材料,自行车,不锈钢器具,不锈钢,器具,金条,首饰,现代铝、铁合金等多样化的材料自行车不锈钢器具不锈钢器具金条,2.,你知道从金属矿物中冶炼金属,一般,要经过哪些步骤,?,矿石富集,金属冶炼,金属精炼,金属冶炼的步骤,:,3.,金属冶炼的实质是什么？,2.你知道从金属矿物中冶炼金属,一般矿石富集金属冶炼金属精炼,金属冶炼的实质,金属元素：,化合态,金属冶炼方法的依据为：,金属活动性,即：,M,n+,+ne,-,M,得到电子,游离态,金属冶炼的实质 金属活动,2HgO 2Hg+O,2,2Ag,2,O 4Ag+O,2,（不活泼金属的冶炼）,（,1,）加热分解法,4.,冶炼金属的方法,2HgO 2Hg+O22Ag2O 4,（,2,）,.,电解法,（非常活泼金属的冶炼）,电解,2Al,2,O,3,(,熔融,)4Al+3O,2,冰晶石,2NaCl(,熔融,)2Na+Cl,2,MgCl,2,(,熔融,)Mg+Cl,2,电解,电解,冰晶石：,Na,3,AlF,6,（2）.电解法（非常活泼金属的冶炼）电解2Al2O3(熔融),（,3,）,.,热还原法,常用的还原剂,：,H,2,、,CO,、,C,、活泼金属,高温,H,2,+CuO Cu+H,2,O,高温,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,（较活泼金属的冶炼）,（3）.热还原法 常用的还原剂：H2、CO、C、活泼金属（较,小结：,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,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,小结：请结合金属活泼性顺序表总结金属的活动顺序 K Ca N,二、铝热反应,活泼金属也可以做还原剂，把相对不活泼的金属置换出来，例如：,铝,高温,Fe,2,O,3,+2Al=2Fe+Al,2,O,3,二、铝热反应 活泼金属也可以做还原剂，把相对不活泼的金属置换,实验,4-1,铝热反应,现象,原理,镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物,剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。,2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+Al,2,O,3,高温,镁条为,引燃剂,氯酸钾为,助燃剂,铝热剂：,铝与氧化铁的混合物,实验4-1 铝热反应原理镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合,3MnO,2,+4Al=3Mn+2Al,2,O,3,高温,Cr,2,O,3,+2Al=2Cr+Al,2,O,3,高温,3Co,3,O,4,+8Al=9Co+4Al,2,O,3,高温,其它铝热反应,3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温Cr2,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、锰,等,熔点高,的金属。,铝热反应的应用 铝热反应的原理可以应用在生产上，,表,4-1,常见金属的冶炼原理,金属,冶炼原理,Fe,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,(,高炉炼铁,),Fe,2,O,3,+2Al=2Fe+Al,2,O,3,(,铝热法炼铁,),高温,高温,Cu,Cu,2,S+O,2,=2Cu+SO,2,(,火法炼铜,),Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu(,湿法炼铜,),高温,Mg,MgO+C=Mg+CO,MgCl,2,(,熔融,)=Mg+Cl,2,高温,Al,2Al,2,O,3,(,熔融,)=4Al+3O,2,电解,冰晶石,Na,2NaCl(,熔融,)=2Na+Cl,2,电解,电解,表4-1 常见金属的冶炼原理金属冶炼原理FeFe2O3+3C,讨论,1,、人类先进入青铜器时代，还是,先进入铁器时代，为什么？,2,、从能量转化和环保的角度讨论，,为什么要合理利用金属资源？,怎样合理利用？,讨论1、人类先进入青铜器时代，还是,金属资源的合理利用,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,金属资源的合理利用1、提高金属矿物的利用率,三、金属的回收和环境保护,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,三、金属的回收和环境保护回收金属的意义：,K Ca Na Mg Al Zn Fe,Cu Hg Ag Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,金属活动顺序与金属冶炼方法的关系：,思考总结,：,K Ca Na Mg Al Zn FeCu Hg A,达标练习,1,在冶金工业上，均不能用通常化学 还原剂制得的金属组是,（）,A,Na,、,Mg,、,Al,B,Na,、,K,、,Zn,C,Fe,、,Cu,、,Ag,D,Na,、,Ca,、,Cu,A,达标练习1在冶金工业上，均不能用通常化学 还,2,目前，工业上冶炼铝,通常采用的方法是（）,A,CO,或氢气还原法,B,铝热反应法,C,电解法,D,热分解法,C,2目前，工业上冶炼铝C,3,下列叙述正确的是（）,A,工业上用电解熔融氯化钠的,方法制取钠,B,钠加入氯化镁的饱和溶液中,可以制取金属镁,C,电解冶炼铝的原料是氯化铝,D,碳在高温下能还原氧化铝中的铝,A,3下列叙述正确的是（）A,4,下列说法正确的是（）,A,Mg,可以用置换法和电解法,冶炼得到,B,Cu,可以用电解法冶炼得到,C,Al,可以用直接加热法冶炼得到,D,Fe,可以用铝热法冶炼得到,D,4下列说法正确的是（）D,（第,2,课时）,一、海水中蕴藏的资源及其开发意义,海洋水资源：,海水中水的储量约为,1.310,9,亿吨，约占全球总水量的,97,。,化学资源：,含元素,80,多种，海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现的多种化学元素，在海水中已找到多种，其中多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有亿亿吨，镁约有万亿吨，钾有万亿吨，溴约有万亿吨，核燃料约亿吨亿吨。,矿产资源：,海洋中所贮存的各种矿物约,500,亿吨。通常只要每平方米有,5,的矿物。锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。,一、海水中蕴藏的资源及其开发意义海洋水资源：海水中水的储量约,开发利用金属矿物和海水资源课件-11-人教课标版,开发利用金属矿物和海水资源课件-11-人教课标版,空间资源：,海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。我国拥有,18000,公里的大陆海岸线，管辖的海域面积近,300,万平方公里。,能源：,海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差能资源、海上水能资源，它们都属于可再生能源，而且没有污染。,生物资源：,由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。海洋生物品种繁多，我国就有,20278,种，其中入药的有,700,种。,空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分。海洋空,二、海水淡化,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进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。,海水淡化的方法主要有,蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。,二、海水淡化海水中水资源的利用：主要包括海水的淡化和直接利用,三、海水中的化学资源,由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物，按含量计，水中的,H,、,O,两种元素，加上,Cl,、,Na,、,K,、,Mg,、,Ca,、,S,、,C,、,F,、,B,、,Br,、,Sr,等,11,种超过总量的,99%,，其他为微量元素，总计含有,80,多种元素。海洋有取之不尽的化学资源。,三、海水中的化学资源 由于与岩石、大气、生物的相互作,1,海水中含有的各种元素的特点：,种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。,2,从海水中提取物质的方法,从海水中提取食盐的主要工艺流程,从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。,1海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富,盐田法 制得的粗盐中含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙，请设计实验除去,NaCl,中混有的泥沙、,Ca,2,+,、,Mg,2,+,离子的方法（需要仪器及实验步骤）,先将样品溶解，加稍过量的氢氧化钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶即可。,思考：,盐田法 制得的粗盐中含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙，请设计实验,(2),从海水中提取溴的主要工艺流程,用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。,用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。,向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：,2NaBr+Cl,2,=Br,2,+2NaCl,向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质,吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：,Br,2,+SO,2,+2H,2,O=2HBr+H,2,SO,4,向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：,2HBr+Cl,2,=2HCl+Br,2,(2)从海水中提取溴的主要工艺流程用四氯化碳（或苯）萃取,海带中的碘元素主要以,I,-,的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成,I,2,再萃取出来。,用,H,2,O,2,做氧化剂，反应的离子方程式是：,2I,-,+H,2,O,2,+2H,+,=I,2,+2H,2,O,(3),从海带中提取碘的实验,提取流程,反应原理,含碘单质的有机溶液,含碘单质的溶液,试剂,残渣,含碘元素的溶液,海带,溶解,过滤,海,带,灰,灼烧,海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其,（,1,）称取,3g,干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗，有,I,-,）。将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。（,2,）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。（,3,）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入,10ml,蒸馏水，搅拌，煮沸,2min,3min,，使可溶物溶解，过滤。（,4,）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约,1ml H,2,O,2,溶液，观察现象。,（,5,）取少量上述滤液，加几滴淀粉溶液，观察现象。,实验注意事项,实验方法,海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干,海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。,（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用,3.,海水综合利用联合工业体系一例（如下图）,3.海水综合利用联合工业体系一例（如下图）,海水资源的开发利用简述,（,1,）从海水中提取淡水,海水淡化,（,2,）海水制盐,（,3,）从海水中提取镁、钾、溴、碘等,化工产品,（,4,）从海水中获取铀和重水作为核能,开发的重要原料,（,5,）从海水中获取其他物质和能量,海水资源的开发利用简述（1）从海水中提取淡水海水淡化（2,再见,再见,谢 谢！,谢 谢！,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。,一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。,生