开发金属矿物和海水资源.ppt

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1、开发利用金属矿物和海水资源,一、金属的存在,地壳、海洋,游离态（单质）,化合态（化合物）,常见的金属矿石,金,银,自然铂,陨铁,常见的金属矿石,赤铁矿主要成分 Fe2O3,黄铁矿主要成分FeS2,菱铁矿主要成分FeCO3,常见的金属矿石,铝土矿主要成分Al2O3,黄铜矿主要成分CuFeS2,辉铜矿主要成分Cu2S,常见的金属矿石,二、金属的冶炼,铜的冶炼,“湿法炼铜”，西汉刘安所著的淮南万毕术中已有“曾青得铁化为铜”的记载。,Cu2+Fe=Cu+Fe2+,铜的冶炼,硫铜矿通过火法炼铜的方法,电解精炼铜,2HgO 2Hg+O2,加热,金属冶炼方法1：热解法,2Ag2O 4Ag+O2,加热,CuO

2、+CO Cu+CO2,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,CuO+H2 Cu+H2O,高温,金属冶炼方法2：热还原法,Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3,高温,铝热反应,某些金属氧化物与金属铝在高温下发生氧化还原反应，生成Al2O3和新的金属单质，并且放出大量的热。,铝热剂：某些金属氧化物和铝的混合物。最常见是铝粉和氧化铁的混合物。,用途：焊接钢轨、冶炼熔点高，硬度大的金属,高温,Cr2O3+Al=,3 10 6V+5A12O3,铝热反应的实际应用,2Al2O3（熔融）=4Al+3O2,电解,对于活泼金属如Na、Mg、Al等，通常采用熔融电解法冶炼。,金属冶炼方法3：电解法,冰晶石,金属

3、的冶炼,将金属从其化合物中还原出来出来,小结,金属冶炼的一般方法和原理,电解法,热还原法,热分解法,三、金属资源的保护,1.防止金属的腐蚀,2.金属的回收利用,3.有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿,4.寻找金属的代用品等,金属回收的意义,节约金属资源,防止金属对环境的污染,海水资源的开发利用,主要有：1.海水中水资源的利用 海水的淡化（咸水 淡水）2.海水化学资源的开发利用,海水水资源的利用,（1）海水的淡化（2）利用海水进行循环冷却,图4-4太阳能蒸发原理示意图,海水化学资源的利用1：食盐的提取,海水化学资源的利用2：海带中碘的提取,用剪刀剪碎海带，放入坩埚中；灼烧海带至完全

4、生成灰，停止加热，冷却；海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；,海带中碘的提取,酸化浓缩海水,Cl2空气+H2O(g),Br2(g)+空气+H2O(g),吸收塔（SO2）,HBr+H2SO4,Cl2,Br2,富集溴,反应原理：,2 Br-+Cl2=2Cl-+Br2SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,海水化学资源的利用3：海水溴的提取,图4-5 海水综合利用联合工业体系一例,知识拓展：海洋生物资源,大陆架的浅海海底：石油、天然气、煤、硫、磷等 近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金属矿产 多数海盆中：深海锰结核,知识拓展：海底矿产资源,海底,大陆坡,大陆架,石油、天然气、煤、硫、磷,砂、贝壳、金属矿产,锰结核,海洋油、气开发,海洋能源:潮汐发电,