开发利用金属矿物和海水资源

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1、2021-6-8 第 一 节 开 发 利 用 金 属 矿 物 和 海 水 资 源 金 属 的 存 在 有 什 么 规 律 吗 ?黄 铜 矿 赤 铁 矿 铝 矿锰 矿 钨 矿 锌 矿1 金 、 铂 等 极 少 数 金 属 以 _形 式 存在 。2 绝 大 多 数 金 属 以 _形 式 存 在 。 在金 属 化 合 物 中 ， 金 属 元 素 都 显 _。游 离 态化 合 态 正 价 思 考 ：1、 金 属 冶 炼 指 什 么 ？2、 不 同 金 属 的 冶 炼 方 法 相 同 吗 ？ 为 什 么 ? Mn+ M得 电 子 ， 被 还 原+n e- 金 属 活 动 性 顺 序K Ca Na Mg

2、Al Zn Fe Sn Pb (H ) Cu H g Ag Pt Au金 属 活 动 性 逐 渐 减 弱金 属 离 子 的 得 电 子 能 力 逐 渐 增 强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H ) Cu H g AgPt Au电 解 法热 还 原 法热 分 解 法物 理 提 取 法 常 见 还 原 剂 ： 焦 碳 、 CO、 H2活 泼 金 属 Al等 铝 热 反 应实 验 4 1 注 意 观 察 现 象 反 应 现 象 ： 镁 条 剧 烈 燃 烧 ， 放 出 大 量 的热 ， 发 出 耀 眼 的 白 光 ， 纸 漏 斗 内 剧 烈 反 应 ，纸 漏 斗 被 烧 穿 ，

3、 有 熔 融 物 落 入 沙 中 。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高 温1、 镁 条 的 作 用 是 什 么 ？2、 氯 酸 钾 的 作 用 是 什 么 ？铝 热 剂结 论 ： 铝 也 是 还 原 剂 ， 在 一 定 的 条 件 下 与 某 些金 属 氧 化 物 反 应 ， 把 其 中 的 金 属 还 原 成 单 质 。 所 以一 些 活 泼 的 金 属 也 可 作 还 原 剂 。问 题 3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高 温Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高 温3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高 温其 它 铝 热 反 应 铝 热

4、反 应 的 应 用焊 接 钢 轨冶 炼 钒 、 铬 、 锰 等高 熔 点 金 属 4、 电 解 法（ 钾 、 钙 、 钠 、 镁 、 铝 等 活 泼 金 属 的 冶 炼 ）2Al2O3(熔 融 )= 4Al + 3O2 电 解冰 晶 石2NaCl(熔 融 ) = 2Na + Cl2电 解MgCl2(熔 融 ) = Mg + Cl2 电 解 合 理 开 发 和 利 用 矿 物 资 源 ， 主 要 途 径 有 ：1、 提 高 金 属 矿 物 的 利 用 率2、 减 少 金 属 的 使 用 量3、 加 强 金 属 资 源 的 回 收 和 再 利 用4、 使 用 其 他 材 料 代 替 金 属 材 料

5、 金 属 的 回 收 和 资 源 保 护1、 回 收 金 属 的 意 义 ：（ 1） 节 约 矿 物 资 源 ； （ 2） 节 约 能 源 ；（ 3） 减 少 环 境 污 染 2、 用 铝 热 剂 冶 炼 难 熔 金 属 ， 是 因 为铝 是 （ ）A 具 有 导 电 性B 具 有 延 展 性C 既 能 与 酸 反 应 又 能 与 碱 反 应D 被 氧 化 过 程 中 放 出 大 量 的 热 二 、 海 水 资 源 的 开 发 利 用 海 水 资 源 主 要 分 为 几 大 类 ？ 海 水 中 含 有 多 少 种 元 素 ？ 海 水 中 蕴 含 着 的 丰 富 资 源 。 21世 纪 人 类将

6、 重 点 开 发 海 洋 资 源 。水 资 源 生 物 资 源 能 源 化 学 资 源海 水 是 元 素 的 宝 库 ， 含 有 多 种 元 素 海 洋 生 物 资 源 含 80多 种 元 素 ， 以 氢 、 氧 、氯 、 钠 、 镁 、 硫 、 钙 、 钾 等较 多 。 被 称 为 “ 元 素 的 故 乡 ” 。海 水 中 铀 多 达 45亿 吨是 已 知 陆 地 铀 矿 储 量 的4500倍 。 氘 有 50亿 吨足 够 人 类 用 上 千 万 年海 水 中 的 化 学 资 源 海 洋 中 的 矿 产 资 源 1、 方 法 :p90 蒸 馏 法 （ 最 先 使 用 ， 技 术 成 熟 ，

7、但 成 本 高 ） 电 渗 析 法 （ 成 本 低 ， 但 未 能 大 量 生 产 ） 离 子 交 换 法 （ 目 前 正 迅 速 发 展 ， 但 需 要 不 断 更 新离 子 交 换 树 脂 ）1.海 洋 中 的 水 资 源 的 利 用(1)、 海 水 淡 化如 何 用 海 水 制 备 淡 水 ？ 海 水 蒸 馏 原 理 示 意 图 太 阳 能 蒸 发 装 置冷 凝 管 海 水 晒 盐 （ 煮 海 为 盐 ）粗 盐 提 纯2.海 洋 中 的 化 学 资 源 的 提 取 和 检 验 Na2CO3 NaOH BaCl2 或 或 粗 盐 中 的 杂 质 ： 泥 沙 、 Ca2+、 Mg2+、 SO

8、42-除 杂 试 剂 ：试 剂 加 入 顺 序 ：主 要 操 作 ： 溶 解 、 过 滤 、 蒸 发 盐 酸粗 盐淡 水卤 水海 水 盐 水 滤 液沉 淀 适 量盐 酸溶解（ 含 Mg+） BaCl2NaOHNa2CO3过滤 蒸 发结 晶 .提 取 海 带 中 的 碘 元 素 得 到 单 质 碘思 考 与 归 纳灼 烧 加 水溶 解 过 滤稀 硫 酸过 氧 化 氢 溶 液 CCl4 蒸 馏海 带 灰海 带 悬 浊 液 滤 液碘 水 碘 的 CCl4溶 液 单 质 碘萃 取分 液 如 何 证 明 海 带 中 存 在 碘 元 素1 实 验 现 象 ： 加 入 H2O2溶 液 后 ， 溶 液 颜 色

9、 变 为 深 黄色 ； 加 入 淀 粉 溶 液 后 ， 溶 液 又 变 为 深 蓝 色 。2 化 学 方 程 式 ： 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O 离 子 方 程 式 ： 2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ SO42- + 2H2O 图 4-5 海 水 综 合 利 用 联 合 工 业 体 系 一 例 1、 根 据 金 属 在 金 属 活 动 顺 序 表 中 的 位 置及 性 质 ， 推 测 制 取 下 列 金 属 最 适 宜 的 方 法 ： Na Zn Hg Au 电 解 法 加 热 还 原 法加 热 分 解 法 物 理 提 取 法2、

10、下 列 哪 种 方 法 不 能 实 现 海 水 的 淡 化 A 蒸 馏 法 B 电 渗 析 法 C 离 子 交 换 法 D 电 解 法 D 4、 在 检 验 海 带 中 碘 元 素 的 实 验 中 ， 有 以 下 步 骤 ： 灼烧 海 带 至 完 全 生 成 灰 ， 停 止 加 热 ， 冷 却 ； 在 滤 液 中滴 加 稀 H2SO4及 H2O2， 然 后 加 入 几 滴 淀 粉 溶 液 ； 用 剪刀 剪 碎 海 带 ， 用 酒 精 润 湿 ， 放 入 坩 埚 中 ； 海 带 灰 转移 到 小 烧 杯 ， 加 蒸 馏 水 ， 搅 拌 、 煮 沸 、 过 滤 .(1)合 理 的 步 骤 是 _(

11、2)证 明 含 碘 的 步 骤 是 _, 现 象 是 _, 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _滴入淀粉溶液，溶液变 蓝2I - + 2H+ +H2O2 = I2+2H2O 海 水 中 提 取 溴 的 实 验实 验 方 法 ：（ 1） 用 蒸 馏 法 将 海 水 浓 缩 。 用 硫 酸 将 浓 缩 的 海 水 酸 化 。（ 2） 向 酸 化 的 海 水 中 通 入 适 量 的 氯 气 ， 使 溴 离 子 转 化 为 溴 单 质 。（ 3） 向 含 溴 单 质 的 水 溶 液 中 通 入 空 气 和 水 蒸 气 ， 将 溴 单 质 吹 入 盛 有 二 氧 化 硫 溶 液 的 吸 收 塔 内 ,

12、转 化 为 氢 溴 酸（ 4） 向 吸 收 塔 中 溶 液 内 通 入 适 量 的 氯 气 。 最 后 经 蒸 馏 可 得 液 溴 (用 CCl 4萃 取 ) 2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr+H2SO42HBr + Cl2 = 2HCl + Br2浓 缩 海 水 通 Cl2 溴 单 质(浓 度 低 )通 空 气 、 水 蒸 气 ， SO2吸 收 氢 溴 酸溴 单 质（ 浓 度 高 ） 通 氯 气 以 增 大 浓 度 为 目 的写 出 相 关 的 化 学 方 程 式 3、 下 列 属 于 海 水 化 学 资 源 利 用 的 是 A 海 水 淡 化 B 海 水 提 盐 C 海 水 提 溴 D 海 水 发 电B C