4.1 开发利用金属矿物和海水资源

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1、第四章化学与可持续发展第一节《开发利用金属矿物和海水资源》学科网一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿金属活动性顺序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1、热分解法（适合一些不活泼金属）如：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、AuHgAg3、热还原法（适用于大部分金属）如：ZnFeSnPb(H)CuCuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高温铝热反应实验4－1注意

2、观察现象反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，火星四射，发出耀眼的白光，纸漏斗被烧穿，有红热熔融物落入沙中，冷却后变成黑色固体。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3V2O5+10Al===6V+5Al2O3高温结论：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。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

3、反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等4、电解法（适合一些非常活泼金属）如：KCaNaMgAlMgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解练习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：①Na②Zn③Hg④AuC电解法加热还原法加热分解法物理提取法（1）海水资源的广泛性：二、海水资源的开发和利用（2）海水资源的多样性：（3）

4、海水资源的分散性：1.海水资源的特点2.海水资源的利用（1）海水的淡化蒸馏法加入沸石或碎瓷片温度计水银球处于支管口处水，下进上出液体体积不超过烧瓶体积1/3原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水思考：蒸馏适用于分离哪些混合物？海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水（Mg2+…）Mg试剂①溶液Mg(OH)2沉淀试剂②MgCl2溶液海水(含Mg2+)Mg无水MgCl2熔融电解？化学反应（2）从海水中提取MgMgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2OMgCl2通电

5、Mg+Cl2（3）海水中提取NaCl粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：①Na2CO3②NaOH③BaCl2试剂加入顺序：②③①\③②①\③①②基本原则：先加BaCl2,后加Na2CO3问题二：知识回顾海水中提取NaCl最后加盐酸除CO32－、OH－。课本P91科学探究1.（4）科学探究1.从海水中提取溴(写出有关的化学方程式)课本资料卡片P912NaBr+Cl2=2NaCl+Br2Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=2HCl+Br2实验探究：2.如何证明海带中存在碘元素实验4-2课本P91实验方法：1、取约3克

6、的干海带，用刷子去净其表面上的附着物，把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中2、把泥三角放在铁三脚架上，将坩埚放在泥三角上，点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温。3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10mg蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min，过滤4、在滤液中滴入几滴3mol/L的稀硫酸再加入约1ml3%的H2O2，观察现象5、再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象实验现象：加入H2O2后，溶液由无色变为深黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O灼烧H2O2（H+）淀粉CCl4过滤溶解③紫

7、红色蓝色海带滤液I-I2海带灰①②④⑤实验(4-2)I2CCl4蒸馏（5）提取海带中的碘（6）海水的综合利用①海水制盐——生产NaCl②NaCl的水溶液制NaOH③制金属Na④制Na2CO32NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaCl+2H2O电解H2+Cl2+2NaOH2NaCl（熔融）电解2Na+Cl2海水提取Mg海水淡化海水提取NaClBr2的提取海水综合利用联合工业体系一例阅读教材P90-P91海水包含元素和目前海水的开发利用