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開發(fā)利用金屬礦物和海水資源,第1課時(shí),江西省萬載中學(xué)高一課題組,知識(shí)與技能目標(biāo)：幫助學(xué)生體會(huì)和認(rèn)識(shí)化學(xué)在礦物資源開發(fā)利用中的意義和作用；掌握金屬的冶煉方法。過程與方法目標(biāo)：自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力；通過了解金屬資源的開發(fā)及冶煉培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識(shí)。,金屬礦物的開發(fā)和利用,含三價(jià)鐵的紅色石英,自然界中存在著豐富的礦產(chǎn)資源,纖磷錳鐵礦,藍(lán)銅礦,赤鐵礦,“金屬的冶煉”的實(shí)質(zhì)是什么？,冶煉金屬的實(shí)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。,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。,冶煉金屬的方法,根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序不同，采取不同的冶煉方法,1、熱分解法（適合一些不活潑金屬）,2HgO=2Hg+O2↑,加熱,2Ag2O=4Ag+O2↑,加熱,2、電解法（適合一些非?；顫娊饘伲?,MgCl2(熔融)=Mg+Cl2↑,電解,2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑,電解,冰晶石,2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑,電解,電解熔融的氯化鈉,3、熱還原法（適合大部分金屬）,CuO+H2=Cu+H2O,高溫,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2↑,高溫,一氧化碳還原氧化鐵,,單質(zhì)的還原性,強(qiáng),弱,電解法,還原法,加熱法,物理方法,,,,,金屬的冶煉,實(shí)驗(yàn)4－1鋁熱反應(yīng),注意觀察現(xiàn)象,,反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，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。,1、鎂條的作用是什么？2、氯酸鉀的作用是什么？,,鋁熱劑,問題：,與氧氣反應(yīng)放出大量的熱，為鋁熱反應(yīng)提供熱量。,受熱分解產(chǎn)生氧氣，使鎂條繼續(xù)燃燒提供熱量。,其它鋁熱反應(yīng),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，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等,,合理開發(fā)和利用礦物資源，主要途徑有：,……………,地球上的金屬資源是有限的，必須合理開發(fā)和利用礦產(chǎn)資源，加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用。,練習(xí),1、下列各種冶煉方法中，可以制得相應(yīng)金屬的是（）A、加熱氧化鋁B、加熱碳酸鈣C、電解熔融氯化鈉D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱2、根據(jù)金屬在金屬活動(dòng)順序表中的位置及性質(zhì)，推測制取下列金屬最適宜的方法：①Na②Zn③Hg④Au,,,C,電解法,加熱還原法,加熱分解法,物理提取法,冶煉金屬常用以下幾種方法：（1）以C或H2、CO作還原劑還原法；（2）熱分解法（3）電解法（4）鋁熱法?，F(xiàn)冶煉下列金屬：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，試標(biāo)明適宜的冶煉的方法。,Al:______Hg:______Mg:______Mn:______Cu:______,（3）,（3）,（1）,（2）,（4）,開發(fā)利用金屬礦物和海水資源,第2課時(shí),a、海洋生物資源,海洋資源,b、海洋中的礦產(chǎn)資源,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(dá)45億噸是已知陸地鈾礦儲(chǔ)量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬年,c、海水中的化學(xué)資源,1、海水資源的廣泛性：,海洋約占地球表面積71%海洋中的資源：動(dòng)物:（魚類、海獅、海馬、貝類………植物:（海草、海帶…………礦物:（各種鹽、NaCl、MgCl2……….海底金屬結(jié)核礦、石油水:（水資源及各種溶解的鹽類,2、海水資源的利用：,主要有：1.海水中水資源的利用海水的淡化（咸水淡水）2.直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻（作冷卻用水）,,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）,蒸餾法所用的裝置及原理,原理：加熱到水的沸點(diǎn)，使水汽化變成水蒸氣，再冷凝得淡水。注意：圖4-3海水蒸餾原理示意圖,進(jìn),冷卻水出,太陽能蒸發(fā)原理示意圖,用高分子分離膜淡化海水,利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻,天津堿廠海水循環(huán)冷卻裝置,海水中溶解和懸浮有大量的無機(jī)物和有機(jī)物，按含量計(jì)，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等元素超過總量的99％，其他為微量元素，總計(jì)含有80多種元素。,3、海水的綜合利用,（1）海水制鹽——生產(chǎn)NaCl（2）NaCl的水溶液制NaOH（3）制金屬Na（4）制Na2CO3,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,煮海,為鹽,海水曬鹽,海水濃縮,過濾,蒸發(fā)結(jié)晶,食鹽的提取,從海水中制金屬鎂,海水蒸發(fā),?Mg(OH)2,,,粗鹽,海水提溴,將Br－轉(zhuǎn)變?yōu)锽r2是海水提溴中關(guān)鍵的化學(xué)反應(yīng)。,海水提溴是從海水中提取元素溴的技術(shù)。溴及其衍生物是制藥業(yè)和制取阻燃劑、鉆井液等的重要原料，需求量很大。國外從1934年開始海水提溴試驗(yàn)和開發(fā)，目前日本、法國、阿根廷和加拿大等國家和地區(qū)已建有海水提溴工廠，年產(chǎn)量基本保持在36萬噸的水平。中國從1966年開始海水提溴，至今仍處于小型試生產(chǎn)的規(guī)模。,從海水中提取溴(閱讀資料卡片，寫出有關(guān)的化學(xué)方程式)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=2HCl+Br2,海水淡化廠兼電廠,海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例,赤潮現(xiàn)象,廈門近海,,赤潮,定義:在一定的條件下,海域中的某些生物在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖或聚集的現(xiàn)象,常使海水變紅色或褐色.危害:污染環(huán)境,對海洋養(yǎng)殖業(yè)構(gòu)成極大的威脅.,合理利用海洋資源,保護(hù)海洋，不進(jìn)行近海石油開采。建立可持續(xù)的海洋漁業(yè)。保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)。把污水處理后再排入海洋,合理捕撈,嚴(yán)格防止石油外泄.,一位遇上海難的水手,隨著木排在海上漂流.他用完了淡水,感到異常的口渴,但是他不喝海水,因?yàn)樗篮Ｋ畷?huì)致命,原因(),A.海水有苦澀味,根本喝不下去.B.海水中含有多種鹽,能使腸胃潰爛導(dǎo)致人死亡.C.海水中有多種微生物,有些微生物可以使人死亡.D.海水會(huì)造成水分從血液和組織內(nèi)脫離出來,進(jìn)入腸胃中,使人脫水死亡.,D,