参赛课件 开发利用金属矿物和海水资源

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1、第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源参赛课件：****自然资源与可持续发展广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以游

2、离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。一、金属矿物的开发和利用1.金属在自然界的存在形式人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼（还原）出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。2.金属的冶炼金属的冶炼的步骤：矿石的富集、冶炼、精炼金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的来说，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：（1）热分解法（2）热还原法（3）电解法（4）其他方法①热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4

3、Ag+O2↑加热2.金属的冶炼②热还原法（适合大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温2.金属的冶炼③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2.金属的冶炼④其他方法湿法炼铜Fe+CuSO4===FeSO4+Cu火法炼铜Cu2S+O2===2Cu+SO2高温2.金属的冶炼小结：（1）热分解法适用于金属活动顺序中氢以后的金属冶炼或精炼;（2）热还原法

4、适用于金属活动顺序中部的金属冶炼;（3）电解法适用于非常活泼的金属。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解物理提取实验4—1反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温铝热反应利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。是铝与某些金属氧化物在高热条件下发生的反应。其中镁条为引燃剂

5、，氯酸钾为助燃剂.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反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等3.有效利用金属资源的途径减少金属的使用量；提高金属矿物的利用率；加强金属资源的回收和再利用；使用其他材料代替金属材料。二、海水资源的开发利用海水资源的广阔性海洋约占地球表面积的71%。海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占地球总水量的97%。海水中除了水以外，还含有很多种常量元素和微量元素。由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，按含

6、量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的99%，其他为微量元素，总计含有80多种元素。海水资源的多样性二、海水资源的开发利用虽然海水中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。例如，海水中金元素的总储量约为5×107t，而1t海水中的含量仅有4×10－6g。总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库。海水资源的分散性二、海水资源的开发利用1、海水水资源的利用海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。使海水淡化的

7、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。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。海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合（1）海水制盐；（2）从海水中提取含氯、镁、钾、溴等化工原料及其化工产品；（3）从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料；（4）从海水中获得其他物质和能量。如海洋药物及潮汐能、波浪能等新型能源的开发。2、海水化学资源的开发利用海带提碘称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗，有I-）。将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，

8、放在坩埚中。用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却；将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，过滤；向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1mlH2O2溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象。实验现象：加入H2O2溶液后，溶液由无