第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件

第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源【問題1】為什么人類使用鐵器比使用銅器晚？金屬的活動性順序與金屬冶煉方法之間存在什么關(guān)系？1、自然界中金屬元素的存在形式

除了金、鉑等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。

冶煉金屬的實質(zhì)是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。2、金屬的冶煉的實質(zhì)Mn+M+ne-一、金屬的冶煉第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱二、金屬冶煉的方法的選擇快速閱讀課本88頁內(nèi)容，找出金屬冶煉有多少種方法，分別是什么？適用于金屬活動順序表中的哪些金屬?（1）熱分解法（2）熱還原法（3）電解法第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg金屬活動性（還原性）：強(qiáng)弱電解法熱還原法熱分解法K+Ca2+Na+Mg2+Al3+

Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+（H+）Cu2+

Hg2+Ag+離子的氧化性弱強(qiáng)3、冶煉金屬的方法第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源現(xiàn)象原理鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3高溫鋁熱劑：鋁與氧化鐵的混合物問題2什么是鋁熱反應(yīng)？它的原理是什么？有什么特點和具體應(yīng)用？鎂條為引燃劑氯酸鉀為助燃劑實驗4-1鋁熱反應(yīng)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌｛冶煉(高熔點的金屬)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源練習(xí):1、寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學(xué)方程式2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑2、請寫出MnO2、Cr2O3、分別與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源練習(xí):

寫出電解MgCl2、Al2O3的化學(xué)方程式MgCl2====Mg+Cl2↑電解(熔融）2Al2O3====4Al+3O2↑(熔融）冰晶石電解第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海洋生物資源第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海底礦產(chǎn)資源大陸架的淺海海底：石油、天然氣、煤、硫、磷等近岸帶的濱海砂礦：砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)多數(shù)海盆中：深海錳結(jié)核海洋油、氣開發(fā)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海洋能源的利用具有開發(fā)價值的：波浪發(fā)電和潮汐發(fā)電

此外，鈾和重水目前是核能開發(fā)的重要原料，從海水中提鈾和重水對一個國家來說具有戰(zhàn)略意義。第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源水資源:化學(xué)資源:生物資源:能源……海洋資源13億億噸重水：200萬噸潮汐能：27億千瓦波浪能：700億千瓦海底石油:1350億噸每年6億噸魚蝦貝藻，現(xiàn)在捕撈量為每年9000萬噸天然氣：140萬億立方米鎂、鉀、鈾、鍶等礦物：5億億噸錳結(jié)核：3萬億噸金總量5×107t1t海水中僅有4×10-6g富集程度很低廣闊性、多樣性、分散性歸納小結(jié)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海水提取Mg海水淡化海水提取NaClBr2的提取海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例閱讀教材P90-P91海水包含元素和目前海水的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源問題一：海水的淡化蒸餾法加入沸石或碎瓷片溫度計水銀球處于支管口處水，下進(jìn)上出液體體積不超過燒瓶體積1/3原理：加熱到水的沸點，液態(tài)水變?yōu)樗羝c海水中的鹽分離，水蒸汽冷凝得到淡水

思考：蒸餾適用于分離哪些混合物？海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源問題二：知識回顧海水中提取NaCl第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源粗鹽中的雜質(zhì)：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除雜試劑：①Na2CO3②NaOH③BaCl2試劑加入順序：②③①\\③②①\\③①②基本原則：先加BaCl2,后加Na2CO3問題二：知識回顧海水中提取NaCl最后加鹽酸除CO32－、OH－。第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源物質(zhì)提純的方案設(shè)計一般思路：分析混合物的組成根據(jù)雜質(zhì)的特點選擇除雜試劑和分離方法所加試劑的順序、用量及過量后如何處理第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海帶中的碘創(chuàng)境設(shè)問閱讀實驗思考問題：⑴海帶中的碘元素以什么形式存在？實驗時為什么用酒精潤濕海帶？⑵I-具有什么性質(zhì)？⑶怎樣才可以把I-轉(zhuǎn)化為I2？⑷加氧化劑怎樣知道有碘單質(zhì)生成呢？⑸很多氧化劑都可以氧化I-，用H2O2有什么好處？第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源灼燒H2O2（H+）淀粉CCl4過濾溶解③紫紅色藍(lán)色海帶濾液I-I2海帶灰①②④⑤實驗(4-2)I2CCl4蒸餾問題三：知識應(yīng)用提取海帶中的碘第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源地球上99%以上的溴蘊(yùn)藏在大海中,以Br-形式存在，因此溴又被稱為“海洋元素”。海水中溴的提取是將Br-轉(zhuǎn)變?yōu)锽r2是海水提溴中關(guān)鍵的化學(xué)反應(yīng)。液溴(Br2)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

思考與交流：如何將海水中的溴離子轉(zhuǎn)變成溴單質(zhì)？閱讀教材P91頁資料卡片——海水提溴。1、寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。濃縮海水Br2HBr溶液Br2通入Cl2①通入空氣，SO2吸收②通入Cl2③問題四：知識應(yīng)用海水中提取Br2①2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl②

2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr③2HBr+Cl2==Br2+2HCl第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

鎂被譽(yù)為“國防金屬”，60%的鎂從海水提取海水鎂飛機(jī)第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源海水（Mg2+…）Mg試劑①溶液Mg(OH)2沉淀試劑②MgCl2溶液海水(含Mg2+)Mg無水MgCl2熔融電解？化學(xué)反應(yīng)問題五：知識拓展從海水中提取Mg完成教材P93——4題第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源