《开发利用金属矿物和海水资源.ppt
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,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?,结论：金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可；,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,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,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?,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),K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag,Hg Ag,2.金属冶炼的方法,热还原法,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),K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag,Zn Fe Sn Pb(H)Cu,铝热反应,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,利用铝的还原性和反应放出大量的热,练习,请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式,高炉炼铁,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。,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,K Ca Na Mg Al,练习:写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,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：以C、CO或 H2 作还原剂还原。利用铝热反应原理用Al还原。电解法。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(),练习2:,下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5,C,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,海水淡化的方法蒸 馏 法（历史最久，技术成熟，但成本高）电渗析法（成本低，但未能大量生产）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,海水制盐生产NaCl NaCl的水溶液制NaOH、Cl2 制金属Na,2NaCl+2H2O 电解 H2+Cl2+2NaOH,2NaCl（熔融）=2Na+Cl2,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Cl2,Cl-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H2SO4 H2O2,含I2的溶液,含I2的有机溶液,萃取,2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,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+CaCl2 b.Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O,c.MgCl2 通电 Mg+Cl2,第二步：海水 Mg(OH)2 盐酸、浓缩、脱水 MgCl2 电解 Mg,第一步：制石灰乳：贝壳 煅烧 CaO 水 石灰乳,石灰乳,1 从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是()A Mg B NaCl C Br2 D K2 医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富的()A 碘元素 B 铁元素 C 钾元素 D 锌元素,B,A,习 题,A 海水 Mg(OH)2 盐酸MgCl2 电解 Mg,B 海水 盐酸MgCl2 电解 Mg,C 海水 NaOH Mg(OH)2 电解 Mg,D 海水 CL2 MgCl2 电解 Mg,3 从海水中提取镁的主要流程是(）,A,
