第一节 开发金属矿物和海水资源

黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿不锈钢制成的餐具开发利用金属矿物和海水资源教学目标说出金属冶炼的一般原理及冶炼的一般方法中国金属矿产资源中国金属矿产资源品种齐全，储量丰富，分布广泛但人均占有量不足。已探明储量的矿产有54种。即；铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素。各种矿产的地质工作程度不一，其资源丰度也不尽相同。有的资源比较丰富，如钨、钼、锡、锑、汞、钒、铁、稀土、铅、锌、铜、铁等；有的则明显不足，如铬矿。

1、在金属在自然界中的存在状态

2、在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金

属，金属冶炼的原理（本质）是什么？

3、金属冶炼有哪些方法？金属活动顺序与金属冶炼

方法有没有联系？思考一、金属的存在游离态：少数不活泼的金属；化合态：绝大多数比较活泼的金属二、金属的冶炼（二）金属冶炼的步骤：矿石富集（采矿、选矿等）、冶炼、精炼

（一）金属的冶炼

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回忆：初中学过冶炼铁的方法？Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

高温得电子

能由此找出金属冶炼的实质吗？（三）金属冶炼的实质

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。M得电子M（被还原）n+还原出金属的难易由谁决定？讨论：金属越活泼，越

失电子，该金属离子就越

得电子，还原出该金属就越

。易难难结论：

由于不同的金属离子的得电子能力不同，所以要采用不同强度的冶炼方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可；

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu②金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原金属活动性顺序1、热分解法:不活泼金属（Hg、Ag）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热（三）金属冶炼的方法

2、电解法:K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解3、热还原法:Zn与Cu之间的大多数金属的冶炼还原剂：C、CO、H2、活泼金属等CuO+H2Cu+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁）铝热反应反应现象：剧烈反应，发出耀眼的白光,纸漏斗下部被烧穿，有熔融物落入沙中。1、镁条：引燃物、氯酸钾：助燃剂2、铝热剂：铝粉和某些氧化物的混合物实验4-1思考与交流1、内层滤纸为什么要用水湿润？以防止高温物质从四周溅出。2、为什么蒸发皿中要放适量的细沙？既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。3、铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属3、热还原法:Zn与Cu之间的大多数金属的冶炼Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3（铝热反应）铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属其它铝热反应

3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3三、合理开发和利用矿物资源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KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAgPtAu金属活动顺序及金属冶炼方法的关系：热还原法课堂小结物理提取法强弱电解法热分解法1、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe、V、Mn等），这是因为铝有（）A．熔点低B．良好导电性C．两性D．还原性强，在冶炼反应中放出大量热2、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（）A．加热氧化铜B．加热氧化铝C．加热碳酸钙D．电解熔融氯化钠E．用焦炭还原氧化铜F．氧化镁跟铝粉共热课堂练习海洋能源潮汐发电和波浪发电海洋生物资源海洋矿产资源海洋化学资源水资源

海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，未来人类将重点开发海洋资源。【阅读教材思考】1、海水中水资源的利用包括哪几部分？2、海水淡化有哪些方法？二、海水资源的开发和利用

1.海水中水资源的利用

（1）海水的淡化（咸水淡水）（2）直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）（1）海水的淡化①海水淡化的途径:

从海水中提取淡水从海水中分离出盐②海水淡化的方法:蒸馏法（最先使用，技术成熟，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）

它是利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程，由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性强等特点，现已被广泛的用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。电渗析法：

大连石化公司海水淡化处理海水过滤器经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水含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2、海水中化学资源的开发利用海水制盐海水浓缩过滤HCl溶液，适量蒸发结晶NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液过量食盐的提取2、海水化学资源的开发利用（1）海水制盐——生产NaCl①NaCl的水溶液制NaOH②制金属Na③制Na2CO3

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

2NaCl（熔融）电解2Na+Cl2（2）检验海带中碘元素（I-)实验现象：加入H2O2后，溶液由无色变为深黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为蓝色化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O（3）从海水中提取溴2NaBr

+Cl2=2NaCl

+Br2

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

=2HCl+Br2海水提溴（常用方法有三种）（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：2Br-+Cl2=