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1、第一节第一节开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源目标目标1、从金属矿物冶炼金属的方法。、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、掌握海水资源和海水化学资源的开发利 用用 一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿 除了金、铂等极少数金属外，除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属绝大多数金属以以化合物的形式化合物的形式存在于自然界。怎样才能合理存在于自然界。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高效地使用这些金属？是化学所需要研究的问题。题。思考：思考：1 1、金属冶炼指的是什么？、
2、金属冶炼指的是什么？把金属从矿石中提炼出来，这就是人把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼们常说的金属的冶炼一、一、金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用1 1、金属冶炼的实质金属冶炼的实质想一想想一想:要使金属矿物转化为金属要使金属矿物转化为金属单质单质,金属元素的化合价如何变化金属元素的化合价如何变化,发生什么反应发生什么反应?得电子，被还原得电子，被还原Mn+M+ne-结论：结论：金属位置越靠后，越易被还原，用金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可；一般的还原方法即可；金属位置越靠前，越难被还原，要金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原用较强的还原手段来
3、还原金属活动性顺序金属活动性顺序金属活动性顺序金属活动性顺序大约大约100多年前多年前大约大约2500年前年前大约4000年前K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au快速阅读课本快速阅读课本88页内容，找出金属页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？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适用于金属活动顺序表中的哪些金属属?热分解法热分解法练习练习:写出写出HgOHgO，AgAg2 2OO受热分解的化学方程式受热分解的化学方程式2Hg gO =2Hg g+O22Ag g2O =4Ag g+O2(适用适用Hg及其以后的不活泼金
4、属及其以后的不活泼金属)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgHg Ag2.2.金属冶炼的方法金属冶炼的方法热还原法热还原法 适用于金属活动性顺序表中的适用于金属活动性顺序表中的中中间的多数金属间的多数金属。它是金属冶炼的。它是金属冶炼的常用常用方法。常用的方法。常用的还原剂还原剂有：有：活泼金属活泼金属、CO、H2、C(焦炭焦炭)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgZn Fe Sn Pb(H)Cu铝铝热热反反应应2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3高温高温反反应应现现象象：剧剧烈烈反反应应，发发出出强强光光，纸纸漏漏斗斗
5、被被烧烧穿穿，沙沙子子上上落落有黑色铁珠。有黑色铁珠。注意：注意：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂镁条、氯酸钾的作用：引燃剂铝铝热热反反应应的的应应用用焊接钢轨焊接钢轨冶炼冶炼(高熔点的金属高熔点的金属)利用铝的还利用铝的还原性和反应原性和反应放出大量的放出大量的热热3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温请写出请写出MnO2、Cr2O3、分别与分别与Al反反应的化学方程式应的化学方程式Fe2O33CO 2Fe3CO2高温高温电解法电解法 在金属活动性顺序中，在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al 等几种金属的等几种金属的还原性很强还原性很强，
6、这，这些金属的阳离子些金属的阳离子难得电子难得电子，因此不能，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用中还原出来，而只能用通电通电分解其分解其熔熔融盐融盐或或氧化物氧化物的方法来冶炼。的方法来冶炼。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 电解电解练习练习:写出电解写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式的化学方程式 MgCl2=Mg+Cl2电解电解(熔融）熔融）2Al2O3=4Al +3O2电解电解(熔融）熔融）冰晶石冰晶石K Ca
7、 Na Mg g Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg g Ag g Pt Au金属金属单质单质的的还原性还原性减弱，金属减弱，金属离子离子的的氧化性氧化性增强增强电解法电解法热还原法热还原法热分热分解法解法物理物理方法方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小 结n练习练习1:冶炼金属常用以下几种方法：冶炼金属常用以下几种方法：n以以C、CO或或 H2 作还原剂还原。作还原剂还原。n利用铝热反应原理用利用铝热反应原理用Al还原。还原。n电解法。电解法。n热分解法。热分解法。n下列金属各采用哪种方法还原下列金属各采用哪种方法还原最佳最佳。nFe、Zn、Cu等中等
8、活泼的金属等中等活泼的金属()nNa、Mg、Al等活泼或较活泼金属等活泼或较活泼金属()nHg、Ag等不活泼金属等不活泼金属()nV、Cr、Mn、W等高熔点金属等高熔点金属()练习练习2:n下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是的是()nA.WO3nB.MnO2nC.MgOnD.V2O5C为什么中日在钓鱼为什么中日在钓鱼岛问题上岛问题上,中国与菲、中国与菲、越等在南海问题上越等在南海问题上互不相让互不相让?海水中蕴含着丰海水中蕴含着丰富的水资源和化学富的水资源和化学资源及其它资源，资源及其它资源，2121世纪人类将重点世纪人类将重点开发海洋资源。开发海洋资源。1 1、
9、海水资源利用、海水资源利用-海水的淡化海水的淡化 海水淡化的方法海水淡化的方法蒸蒸 馏馏 法法（历史最久，技术成熟，但成本高）（历史最久，技术成熟，但成本高）电渗析法电渗析法（成本低，但未能大量生产）（成本低，但未能大量生产）离子交换法离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）新离子交换树脂）二、海水资源的利用二、海水资源的利用海水蒸馏原理示意图：2 2、海水化学资源利用、海水化学资源利用 海水制盐海水制盐生产生产NaCl NaCl NaClNaCl的水溶液制的水溶液制NaOH NaOH、ClCl2 2 制金属制金属NaNa 2NaCl+2H2O 电
10、解电解 H2 +Cl2 +2NaOH 2NaCl（熔融）（熔融）=2Na+Cl2从海水和海带中提取溴和碘（海水中以从海水和海带中提取溴和碘（海水中以I-和和Br-存在）存在）电解电解煮海为盐从海水中提取从海水中提取NaClNaCl海水提溴：主要方法是空气吹出法海水提溴：主要方法是空气吹出法主要流程主要流程海水海水浓缩浓缩酸化酸化浓缩浓缩海水海水BrBr-通入通入氯气氯气海海水水ClCl-BrBr2 2通入空气通入空气水蒸气水蒸气(吹入吹入)吸收吸收塔塔SOSO2 2反应后反应后富集溴富集溴HBrHBr、SOSO4 42 2通入通入ClCl2 2ClCl-BrBr2 2分离分离溴单质溴单质化学方
11、程式：化学方程式：2NaBr Cl2=Br2 2NaClBr2 SO2 2H2O=2HBr H2SO42HBr Cl2=Br2 2HCl海海带带提提碘：碘：海海带带海海带灰带灰溶解过滤溶解过滤灼烧灼烧残渣残渣含含I-的溶液的溶液稀稀H2SO4 H2O2含含I2的溶液的溶液含含I2的有机溶液的有机溶液萃取萃取2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 从海水中制金属镁（以从海水中制金属镁（以MgCl2形式存在）形式存在）化学反应：化学反应：a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 b.Mg(OH)2 +2HCl =MgCl2 +H2O c.MgCl2 通电通电 Mg+Cl2 第
12、二步：第二步：海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 盐酸、浓缩、脱水盐酸、浓缩、脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg第一步：第一步：制石灰乳：贝壳制石灰乳：贝壳 煅烧煅烧 CaOCaO 水水 石灰乳石灰乳石灰乳石灰乳1 1 从海水中提取下列物质从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变可以不涉及到化学变化的是化的是 ()()A Mg B A Mg B NaClNaCl C Br C Br2 2 D K D K2 2 医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的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病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富这是因为海带中含有较丰富的的 ()()A A 碘元素碘元素 B B 铁元素铁元素 C C 钾元素钾元素 D D 锌元素锌元素BAA A 海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 盐酸盐酸MgClMgCl2 2 电解电解 MgMgB B 海水海水 盐酸盐酸MgClMgCl2 2 电解电解 MgMgC C 海水海水 NaOHNaOH Mg(OH)2 电解电解 MgMgD D 海水海水 CL2 CL2 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg 3 3 从海水中提取镁的主要流程是从海水中提取镁的主要流程是(）A