1、开发利用金属矿物和海水资源 -su黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿金矿金矿1 1、金属元素的存在、金属元素的存在 一、金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用除了除了金、铂金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以等极少数金属外，绝大多数金属以化合态化合态存在于自然界存在于自然界2 2、金属的冶炼、金属的冶炼 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金冶炼金属的实质是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。属离子得到电子变成金属原子。n+n+M M得电子得电子M M（被还原）（被还原）如何冶炼金属铁？是否适用于其他所有的金属赤铁矿：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2磁铁矿：Fe3
2、O4+4CO=3Fe+4CO2不适用其他所有的金属高温高温高温高温金属活动性逐渐金属活动性逐渐减弱减弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au阳离子氧化性依次阳离子氧化性依次增强增强2 2、金属的冶炼、金属的冶炼电解法电解法热还热还原法原法热分热分解法解法物理物理提取提取法法热分解法热分解法适用于适用于 的金属。的金属。不活泼不活泼如：如：HgHg、AgAg2HgO =2Hg+O2HgO =2Hg+O2 22Ag2Ag2 2O=4Ag+OO=4Ag+O2 2本草纲目本草纲目：水银乃至阴毒物，因火煅丹砂而出：水银乃至阴毒物，因火煅丹砂而出 热热还原还原
3、法法Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、高温高温Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2高炉炼铁高炉炼铁CuO+HCuO+H2 2=Cu+H=Cu+H2 2O O 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属活泼金属(铝铝)Fe2O3+2 Al=2Fe+Al2O3高温高温铝热法炼铁铝热法炼铁开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】FeFe2 2O O3 3+2Al=2Fe+Al+2Al=2Fe+Al2 2O O3 3高温高温铝热反应铝热反应：反应现象：反应现象
4、：镁条剧烈燃烧，镁条剧烈燃烧，放出大量热放出大量热，发出耀眼白光，发出耀眼白光，纸漏斗内纸漏斗内剧烈反应，有熔融物落入沙中剧烈反应，有熔融物落入沙中铝热剂铝热剂：铝粉与某些金属：铝粉与某些金属氧化物的混合物氧化物的混合物铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应镁条、氯酸钾的作用？引燃剂引燃剂2KClO3=2KCl+3O2高温高温助燃剂助燃剂铝热反应特点铝热反应特点 开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】其它铝热反应其它铝热反应 3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O
5、3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3V2O5+10Al=6V+5Al2O3高温高温请写出MnO2、Cr2O3、V2O5在高温下的铝热反应是否能利用氯气反应制备金属镁不行，金属镁粉溶还原性比金属铝强开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】铝热反应的应用铝热反应的应用冶炼熔点较高且比冶炼熔点较高且比 铝不活泼的金属铝不活泼的金属焊接钢轨。焊接钢轨。开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精
6、品课件】电解电解法法2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2电解电解MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2 电解电解如：如：K K、CaCa、NaNa、MgMg、AlAl等等非常活泼非常活泼的金属的金属电解其熔融盐或氧化物电解其熔融盐或氧化物。注意：注意：冰晶石：降低氧化铝的熔点冰晶石：降低氧化铝的熔点必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】Fe+CuSO4=
7、Cu+FeSO4Cu2S+O2=2Cu+SO2 高温高温火法炼铜火法炼铜(4)(4)其他方法其他方法湿法炼铜开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】Cu2（OH）2CO3 =2CuO +H2O +CO2 C +2CuO =CO2 +2Cu高温高温铜是人类第一种大量铜是人类第一种大量使用的金属，结束了使用的金属，结束了漫长的漫长的“石器时代石器时代”.铜铜 镜镜汉武帝时铜币汉武帝时铜币开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必
8、修二课件(荐)【精品课件】3 3、金属的回收和资源的保护、金属的回收和资源的保护回收金属的意义：回收金属的意义：a.a.节约矿物资源节约矿物资源b.b.节约能源节约能源c.c.减少环境污染减少环境污染开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】1 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 ANaNa、Mg Mg、AlAl B BNaNa、K K、Zn Zn C CFeFe、CuCu、Ag DAg DNaNa、CaCa、CuCu2 2
9、、下列叙述正确的是下列叙述正确的是 A A.工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 B B.钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁 C C.电解冶炼铝的原料是氯化铝电解冶炼铝的原料是氯化铝 D D.碳在高温下能还原氧化铝中的铝碳在高温下能还原氧化铝中的铝AA开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】1 1、海水资源的特点、海水资源的特点海洋的海洋的广阔性广阔性海洋约占地球表面积的71%；海水约占地球总水量的97%元素的元素的多样性
10、多样性和和分散性分散性多样性：多样性：海水中含有80多种化学元素，被誉为“液体矿山”；分散性：分散性：种类多，总量大，富集程度低。二、海水资源的开发和利用海水资源的开发和利用-海水海水水资源水资源的利用的利用-海水海水化学资源化学资源的利用的利用海水中的海水中的1111种常量元素种常量元素：氯(Cl)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、碳(C)、氟(F)、硼(B)、溴(Br)、锶(Sr)开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】2 2、海水、海水水资源水资源的利用的利用直接利
11、用海水进行循环冷却直接利用海水进行循环冷却海水的海水的淡化淡化蒸馏法蒸馏法电渗析法电渗析法离子交换法离子交换法（最先使用，技术成熟，但成本高）（最先使用，技术成熟，但成本高）（成本低，但未能大量生产）（成本低，但未能大量生产）（正迅速发展，但需不断更新离子交换树脂）（正迅速发展，但需不断更新离子交换树脂）开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二课件(荐)【精品课件】海水的淡化蒸馏法蒸馏法牛角管直形冷凝管原理：原理：将海水加热，使水发生气化，然后使蒸 气冷凝得到蒸馏水，即为淡水。温度计可不需要不可密封太阳能太阳能简易蒸
12、馏装置简易蒸馏装置海水的淡化蒸馏法蒸馏法海水的淡化离子交换法离子交换法1.海水制盐海水海水粗盐粗盐蒸发（日晒）蒸发（日晒）结晶结晶精盐精盐溶解、除杂、过滤溶解、除杂、过滤蒸发结晶蒸发结晶物理方法物理方法化学方法化学方法二、海水二、海水化学资源化学资源的利用的利用饱和食盐水饱和食盐水氢气氢气氯气氯气氢氧化钠氢氧化钠冶炼金属冶炼金属合成农药等合成农药等造纸、玻璃、肥皂、造纸、玻璃、肥皂、纺织等纺织等盐酸盐酸漂白剂漂白剂2.食盐的用途氯碱工业2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2+Cl23.海带提碘I-I22I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 海带海带灼烧灼烧晒干晒干海带灰海带灰含含 I I-
13、的溶的溶液液残渣残渣含碘单质的溶液含碘单质的溶液过滤过滤溶解溶解(H+)H2O2萃取萃取分液分液含碘单质的含碘单质的有机有机溶液溶液碘单质碘单质蒸馏蒸馏棕黄色棕黄色紫红色紫红色紫黑色紫黑色坩埚首先考虑首先考虑ClCl2 2有毒有毒，且过量的且过量的ClCl2 2会氧化会氧化I I2 2，发生发生反应反应I I2 25Cl5Cl2 26H6H2 2O O=2HIO2HIO3 310HCl10HCl；而；而H H2 2O O2 2是绿是绿色氧化剂色氧化剂，不会产生污染不会产生污染，也不会把也不会把I I2 2氧化。氧化。Cl2也能将也能将I氧化为氧化为I2，从海带中提取碘时，为什么，从海带中提取碘
14、时，为什么一般用一般用H2O2而不用而不用Cl2?4.海带提碘Cl2+2Br-2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4Br2+SO2+2H2O4H+2Br-+SO42-/：空气吹出法5.从海水中提取镁海海水水粗盐粗盐母液母液浓缩浓缩蒸发蒸发蒸发结晶蒸发结晶溶解、除杂、过滤溶解、除杂、过滤精盐精盐Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2MgCl2通通HCl气体气体脱水脱水盐酸盐酸浓缩、结晶浓缩、结晶石灰乳石灰乳CaO水水贝壳贝壳高温高温煅烧煅烧海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其 还原吸收C C()ByeBye
