第一節(jié) 開發(fā)金屬礦物和海水資源

黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦不銹鋼制成的餐具開發(fā)利用金屬礦物和海水資源教學目標說出金屬冶煉的一般原理及冶煉的一般方法中國金屬礦產(chǎn)資源中國金屬礦產(chǎn)資源品種齊全，儲量豐富，分布廣泛但人均占有量不足。已探明儲量的礦產(chǎn)有54種。即；鐵礦、錳礦、鉻礦、鈦礦、釩礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鋁土礦、鎂礦、鎳礦、鈷礦、鎢礦、錫礦、鉍礦、鉬礦、汞礦、銻礦、鉑族金屬、金礦、銀礦、鈮礦、鉭礦、鈹?shù)V、鋰礦、鋯礦、鍶礦、銣礦、銫礦、稀土元素。各種礦產(chǎn)的地質(zhì)工作程度不一，其資源豐度也不盡相同。有的資源比較豐富，如鎢、鉬、錫、銻、汞、釩、鐵、稀土、鉛、鋅、銅、鐵等；有的則明顯不足，如鉻礦。

1、在金屬在自然界中的存在狀態(tài)

2、在生活和生產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金

屬，金屬冶煉的原理（本質(zhì)）是什么？

3、金屬冶煉有哪些方法？金屬活動順序與金屬冶煉

方法有沒有聯(lián)系？思考一、金屬的存在游離態(tài)：少數(shù)不活潑的金屬；化合態(tài)：絕大多數(shù)比較活潑的金屬二、金屬的冶煉（二）金屬冶煉的步驟：礦石富集（采礦、選礦等）、冶煉、精煉

（一）金屬的冶煉

將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉回憶：初中學過冶煉鐵的方法？Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

高溫得電子

能由此找出金屬冶煉的實質(zhì)嗎？（三）金屬冶煉的實質(zhì)

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。M得電子M（被還原）n+還原出金屬的難易由誰決定？討論：金屬越活潑，越

失電子，該金屬離子就越

得電子，還原出該金屬就越

。易難難結(jié)論：

由于不同的金屬離子的得電子能力不同，所以要采用不同強度的冶煉方法

要根據(jù)金屬的活動性順序不同，采取不同的冶煉方法結(jié)論：①金屬位置越靠后，越易被還原，用一般的還原方法即可；

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu②金屬位置越靠前，越難被還原，要用較強的還原手段來還原金屬活動性順序1、熱分解法:不活潑金屬（Hg、Ag）2HgO===2Hg+O2↑加熱2Ag2O===4Ag+O2↑加熱（三）金屬冶煉的方法

2、電解法:K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解3、熱還原法:Zn與Cu之間的大多數(shù)金屬的冶煉還原劑：C、CO、H2、活潑金屬等CuO+H2Cu+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2（高爐煉鐵）鋁熱反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的白光,紙漏斗下部被燒穿，有熔融物落入沙中。1、鎂條：引燃物、氯酸鉀：助燃劑2、鋁熱劑：鋁粉和某些氧化物的混合物實驗4-1思考與交流1、內(nèi)層濾紙為什么要用水濕潤？以防止高溫物質(zhì)從四周濺出。2、為什么蒸發(fā)皿中要放適量的細沙？既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。3、鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉高熔點金屬3、熱還原法:Zn與Cu之間的大多數(shù)金屬的冶煉Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉高熔點金屬其它鋁熱反應(yīng)

3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3三、合理開發(fā)和利用礦物資源1、提高金屬礦物的利用率2、減少金屬的使用量3、加強金屬資源的回收和再利用4、使用其他材料代替金屬材料KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAgPtAu金屬活動順序及金屬冶煉方法的關(guān)系：熱還原法課堂小結(jié)物理提取法強弱電解法熱分解法1、鋁能用來冶煉難熔金屬（如Fe、V、Mn等），這是因為鋁有（）A．熔點低B．良好導電性C．兩性D．還原性強，在冶煉反應(yīng)中放出大量熱2、下列各種方法中，適用于煉制相應(yīng)金屬的是（）A．加熱氧化銅B．加熱氧化鋁C．加熱碳酸鈣D．電解熔融氯化鈉E．用焦炭還原氧化銅F．氧化鎂跟鋁粉共熱課堂練習海洋能源潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電海洋生物資源海洋礦產(chǎn)資源海洋化學資源水資源

海水中蘊含著豐富的水資源和化學資源，未來人類將重點開發(fā)海洋資源?！鹃喿x教材思考】1、海水中水資源的利用包括哪幾部分？2、海水淡化有哪些方法？二、海水資源的開發(fā)和利用

1.海水中水資源的利用

（1）海水的淡化（咸水淡水）（2）直接利用海水進行循環(huán)冷卻（作冷卻用水）（1）海水的淡化①海水淡化的途徑:

從海水中提取淡水從海水中分離出鹽②海水淡化的方法:蒸餾法（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高）電滲析法（成本低，但未能大量生產(chǎn)）離子交換法（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹脂）

它是利用離子交換膜的選擇透過性，在直流電場的作用下使水中的離子有選擇的定向遷移，使溶液中陰陽離子發(fā)生分離的一種理化過程，由于其能耗低、產(chǎn)水量大、脫鹽率高穩(wěn)定性強等特點，現(xiàn)已被廣泛的用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、硬水軟化、海水淡化等方面。電滲析法：

大連石化公司海水淡化處理海水過濾器經(jīng)處理后海水就變成了可以飲用的純凈的水含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等較多。被稱為“元素的故鄉(xiāng)”。海水中鈾多達45億噸是已知陸地鈾礦儲量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬年2、海水中化學資源的開發(fā)利用海水制鹽海水濃縮過濾HCl溶液，適量蒸發(fā)結(jié)晶NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液過量食鹽的提取2、海水化學資源的開發(fā)利用（1）海水制鹽——生產(chǎn)NaCl①NaCl的水溶液制NaOH②制金屬Na③制Na2CO3

2NaCl+2H2O電解H2+Cl2+2NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

2NaCl（熔融）電解2Na+Cl2（2）檢驗海帶中碘元素（I-)實驗現(xiàn)象：加入H2O2后，溶液由無色變?yōu)樯铧S色，再加入淀粉溶液后，溶液又變?yōu)樗{色化學方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O（3）從海水中提取溴2NaBr

+Cl2=2NaCl

+Br2

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2

=2HCl+Br2海水提溴（常用方法有三種）（1）空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，使溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴單質(zhì)。該方法涉及到的反應(yīng)有：2Br-+Cl2=