《开发利用金属矿物和海水资源》课件

2022/12/10开发利用金属矿物和海水资源2022/12/10开发利用2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/102022/12/10一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿2022/12/10一、金属矿物的开发利用黄铜2022/12/10金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜2022/12/10金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜2022/12/10思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（OH）2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑

C+2CuO=====CO2+2Cu高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”.

在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。铜镜汉武帝时铜币先秦刀币2022/12/10思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（O2022/12/10我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁2022/12/10我国古代炼铁工业长期领先2022/12/10“金属的冶炼”的实质是什么？

冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。

将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。2022/12/10“金属的冶炼”的实质是什么？2022/12/10金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强2022/12/10金属活动性顺序KCaNaMgAl2022/12/10冶炼金属的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法2022/12/10冶炼金属的方法要根据金属的活动性顺序不同2022/12/101、热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热冶炼金属的几种方法2、物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au2022/12/101、热分解法（适合一些不活泼金属）2Hg2022/12/103、电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解2022/12/103、电解法（适合一些非常活泼金属）2022/12/104、热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高温2022/12/104、热还原法（适用于大部分金属）CuO2022/12/10铝热反应实验4－1注意观察现象2022/12/10铝热反应注意观察现象2022/12/10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，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝是还原剂，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。2022/12/10反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发2022/12/103MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它铝热反应2022/12/103MnO2+4Al===3Mn+22022/12/10铝热反应的应用

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等。2022/12/10铝热反应的应用

2022/12/10KCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法2022/12/10KCaNaMgAl电2022/12/10

今天铝的产量已经仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，是因为它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗—11号，宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金75%左右，可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。注意：正常人的人体，每70公斤体重约含61毫克铝。但铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有机碱反应，导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。2022/12/10今天铝的产量已经2022/12/10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……………2022/12/10合理开发和利用矿物资源，主要途径有：1、2022/12/10练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应

金属的是（）A、加热氧化铝B、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠D、氯化钠与铝粉高温共热2、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：①Na

②Zn

③Hg

④Au

C电解法加热还原法加热分解法物理提取法2022/12/10练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应2022/12/10海水资源的开发利用2022/12/10海水资源的开发利用2022/12/10

从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的2022/12/10从太空观察地球，看到地2022/12/10镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比铝更加活泼，所以要想矿物质中获取镁，代价比铝更高。Mg海洋中含有大量的氯化镁，海水又咸又苦。咸是因为含有氯化钠，苦是因为含有氯化镁，同样道理，粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁，而氯化镁易吸水。据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁,再过一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。可谓取之不尽，用之不竭。2022/12/10镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比2022/12/101.海水水资源的利用：海水的淡化（1）使海水淡化的途径通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。（2）海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。2022/12/101.海水水资源的利用：海水的淡化（1）海水蒸馏原理示意图：

2022/12/10海水蒸馏原理示意图：2022/12/10太阳能蒸发海水示意图：

2022/12/10太阳能蒸发海水示意图：2022/12/102022/12/10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2022/12/10含80多种元素，以氢、氧、海水中铀多达42022/12/10海洋中的矿产资源2022/12/10海洋中的矿产资源2022/12/102.海水化学资源的开发利用海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。2022/12/102.海水化学资源的开发利用2022/12/10煮海为盐从海水中提取NaCl2022/12/10煮为从海水中提取NaCl2022/12/10海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取2022/12/10海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I2022/12/10海水提溴：主要方法是空气吹出法主要流程海水浓缩酸化浓缩海水Br-通入氯气海水Cl-Br2通入空气水蒸气(吹入)吸收塔SO2反应后富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分离溴单质化学方程式：2NaBr＋Cl2===Br2

＋2NaClBr2

＋SO2

＋2H2O===2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2===Br2

＋2HCl2022/12/10海水提溴：主要方法是空气吹出法主要流程海2022/12/10开发利用金属矿物和海水资源2022/12/10开发利用2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/102022/12/10一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿2022/12/10一、金属矿物的开发利用黄铜2022/12/10金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜2022/12/10金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜2022/12/10思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（OH）2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑

C+2CuO=====CO2+2Cu高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”.

在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。铜镜汉武帝时铜币先秦刀币2022/12/10思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（O2022/12/10我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁2022/12/10我国古代炼铁工业长期领先2022/12/10“金属的冶炼”的实质是什么？

冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。

将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。2022/12/10“金属的冶炼”的实质是什么？2022/12/10金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强2022/12/10金属活动性顺序KCaNaMgAl2022/12/10冶炼金属的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法2022/12/10冶炼金属的方法要根据金属的活动性顺序不同2022/12/101、热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热冶炼金属的几种方法2、物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au2022/12/101、热分解法（适合一些不活泼金属）2Hg2022/12/103、电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解2022/12/103、电解法（适合一些非常活泼金属）2022/12/104、热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高温2022/12/104、热还原法（适用于大部分金属）CuO2022/12/10铝热反应实验4－1注意观察现象2022/12/10铝热反应注意观察现象2022/12/10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，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝是还原剂，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。2022/12/10反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发2022/12/103MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它铝热反应2022/12/103MnO2+4Al===3Mn+22022/12/10铝热反应的应用

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等。2022/12/10铝热反应的应用

2022/12/10KCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法2022/12/10KCaNaMgAl电2022/12/10

今天铝的产量已经仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，是因为它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗—11号，宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金75%左右，可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。注意：正常人的人体，每70公斤体重约含61毫克铝。但铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有机碱反应，导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。2022/12/10今天铝的产量已经2022/12/10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……………2022/12/10合理开发和利用矿物资源，主要途径有：1、2022/12/10练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应

金属的是（）A、加热氧化铝B、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠D、氯化钠与铝粉高温共热2、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：①Na

②Zn

③Hg

④Au

C电解法加热还原法加热分解法物理提取法2022/12/10练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应2022/12/10海水资源的开发利用2022/12/10海水资源的开发利用2022/12/10

从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的2022/12/10从太空观察地球，看到地2022/12/10镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比铝更加活泼，所以要想矿物质中获取镁，代价比铝更高。Mg海洋中含有大量的氯化镁，海水又咸又苦。咸是因为含有氯化钠，苦是因为含有氯化镁，同样道理，粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁，而氯化镁易吸水。据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁,再过一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。可谓取之不尽，用之不竭。2022/12/10镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比2022/12/101.海水水资源的利用：海水的淡化（1）使海水淡化的途径通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。（2）海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。2022/12/101.海水水资源的利用：海水的淡化（1）海水蒸馏原理示意图：

2022/12/10海水蒸馏原理示意图：2022/12/10太阳能蒸发海水示意图：

2022/12/10太阳能蒸发海水示意图：2022/12/102022/12/10含80多种元素，以氢、氧、氯、