《金屬礦物及海水的綜合利用》

開發(fā)利用金屬礦物和海水資源高中新課程?化學(xué)?必修2授課：撫州市教研室嵇小堂開發(fā)利用金屬礦物和海水資源提問：金屬在自然界一般以什么形式存在？

自然界中絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在；只有少數(shù)金屬以游離態(tài)存在（金、鉑）部分金屬礦物黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用

在金屬化合物中，金屬一般呈正價，要得到金屬單質(zhì)，就必須將它們還原。這個過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉根據(jù)金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法電解法熱還原法熱分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg2HgO==2Hg+O2↑加熱2Ag2O==4Ag+O2↑加熱開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱還原法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAgCuO+H2==Cu+H2O加熱Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱還原法鋁熱反應(yīng)（鋁粉與某些金屬氧化物如Fe2O3、MnO2、Cr2O３、V2O5等）的混合物在高溫下進行的反應(yīng)。其中鋁粉與這些金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑。）反應(yīng)現(xiàn)象:劇烈反應(yīng)，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。鎂條：引燃劑氯酸鉀：助燃劑開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱還原法鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用

鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等；在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，冶煉釩、鉻、錳等熔點高的金屬。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑電解電解

在金屬活動性順序中，鉀、鈉、鈣、鋁等幾種金屬的還原性很強，這些金屬都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。金屬的回收和資源保護回收金屬的意義：（1）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染

資料以金屬鋁為例，生產(chǎn)一噸金屬鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當(dāng)前全球金屬鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。如果人類消費的金屬鋁能夠回收利用，只要回收利用量達到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約5000萬噸，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸金屬鋁與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸金屬鋁相比，可以節(jié)省95％以上的能源消耗。同時由于金屬鋁可以反復(fù)循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁生產(chǎn)可比生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量90%以上，環(huán)保效益十分顯著。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法反饋練習(xí)1、下列各組金屬中，最適合用氫氣或一氧化碳把它們從化合物中還原出來的是（）A、CaMgB、AlFeC、FeCuD、HgAg2、寫出我國古代濕法煉銅的反應(yīng)原理是：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

C開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用海水淡化的主要方法：蒸餾法開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用

另外還可將海水淡化與化工結(jié)合、與能源技術(shù)結(jié)合（如蒸餾過程中的熱源可利用太陽能），這成為海水綜合利用的重要方向開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用

檢驗海帶中碘元素（I-)還可用哪些氧化劑在什么儀器灼燒開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用（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：①

（寫出離子方程式）；②Br2+3CO32－＝BrO3－+5Br－+3CO2↑;

③BrO3－+5Br－+6H＋＝3Br2+3H2O。（2）空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同（1），只是將溴吹出后是用SO2來吸收的，使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質(zhì)溴。溴與二氧化硫反應(yīng)：_

。（3）溶劑萃取法。該法是利用單質(zhì)溴在水中和有機溶劑中溶解度的不同的原理來進行的。海水提溴（常用方法有三種）2Br-+Cl2=2Cl-+Br2SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱還原法3.電解法二.海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用3.從海水中提取下列物質(zhì)，可以不涉及化學(xué)變化的是（

）A、Mg

B、NaCl

C、Br2

D、K反饋練習(xí)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源小結(jié)

熱分解法

電解法

熱還原法K