第四章化學與自然資源的開發利用第一節開發利用金屬礦物和海水資源1歷史上金屬被發現和冶煉利用的順序Au、Ag、Cu、Fe、Al、Ti原因：越活潑的金屬越難冶煉，熔點越高的金屬越難冶煉。隨著社會生產力和科學的發展，難冶煉的金屬才被冶煉出來古代現代2藍銅礦赤鐵礦螢石Fe2O3Cu3[CO3]2(OH)2

CaF2礦物中的金屬元素以什么形態存在？3金屬的冶煉自然界中的金屬大都以化合態存在用化學的方法把化合態的金屬變成游離態合適的冶煉方法4+nM礦石中的金屬是:分析:得電子,被還原化合態M0KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性逐漸減弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg

PtAu金屬活動性不同，還原方法一樣嗎？5（1）熱分解法:適用于金屬活動性順序表中氫以后的金屬冶煉。HgAg（2）熱還原法:適用于金屬活動性順序表中部的金屬冶煉ZnFeSnPb(H)Cu

（3）電解法:適用于鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等活潑金屬的冶煉。KCaNaMgAl

(4)

物理提取法：適用于極不活潑的金屬的冶煉。PtAu6簡單，實用，節省的原則1.熱分解法

有些不活潑金屬僅用熱分解法就能制得。

在金屬活動性順序表中，位于氫后面的某些金屬的氧化物受熱就能分解。冶煉方法的選擇原則:2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲7高溫Fe2O3+3CO===2Fe+3CO22.熱還原法多數金屬的冶煉過程屬于熱還原法常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等CuO+H2===Cu+H2O高溫83．電解法在金屬活動性順序中，鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等幾種金屬的還原性很強，這些金屬都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑

電解冰晶石2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑電解MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑

電解9KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg電解法熱還原法不同金屬冶煉方法的選擇KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg

同種金屬可以有不同的冶煉方法:如Mg既可用還原法,也可用電解法,根據其不同用途選擇不同的冶煉方法。

活潑

中等活潑

不活潑（C、CO、H2、Al等）（氧化物、氯化物）（氧化物）熱分解法10實驗4－1鋁熱反應

p891、鎂條的作用是什么？2、氯酸鉀的作用是什么？問題引燃劑助燃劑11反應現象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發出耀眼的白光，紙漏斗內劇烈反應，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫鋁熱劑12應用：(1)焊接鋼軌，(2)冶煉金屬。13結論：鋁是常用的還原劑，在一定的條件下與某些金屬氧化物反應，把其中的金屬還原成單質。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫其它鋁熱反應

高溫3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O33MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫14小結：冶金的一般方法：可見，越活潑的金屬越難冶煉K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag強————————————→弱弱————————————→強電解法熱還原法熱分解法Pt、Au主要冶煉方法金屬離子的得電子

金屬失電子能力金屬活動順序物理提取法151、下列各種冶煉方法中，可以制得相應金屬的是（）A、加熱氧化鋁B、加熱碳酸鈣C、電解熔融氯化鈉D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱2、根據金屬在金屬活動順序表中的位置及性質，推測制取下列金屬最適宜的方法：①Na

②Zn

③Hg

④Au

C電解法熱還原法熱分解法物理提取法16海水資源的開發利用第四章第一節第2課時17海洋生物資源18含80多種元素，以氫、氧、氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等較多。被稱為“元素的故鄉”。海水中鈾多達45億噸是已知陸地鈾礦儲量的4500倍。氘有50億噸足夠人類用上千萬年海水中的化學資源19海洋中的礦產資源20海水的淡化：

（1）海水淡化的途徑:◆從海水中提取淡水◆從海水中分離出鹽（2）海水淡化的方法:p90◆蒸餾法（最先使用，技術成熟，但成本高）◆電滲析法（成本低，但未能大量生產）◆離子交換法（目前正迅速發展，但需要不斷更新離子交換樹脂）21海水蒸餾原理示意圖

海水水資源的利用——海水淡化22太陽能蒸發海水示意圖：

太陽能蒸發裝置23

電滲析法：用薄膜淡化海水的新技術，它使用的是一種離子交換膜。陰、陽離子交換膜交替排列在電滲析法設備的兩大電極板之間，組成了多個相互獨立的隔室。通電后海水中的陽離子和陰離子在電場的作用下滲出膜外，于是海水得到淡化。24離子交換法:

現代人工合成的離子交換樹脂能吸附溶液中的離子，使咸水變成淡水．離子交換樹脂的結構中帶有許多H+和OH-

利用離子交換樹脂進行離子交換時，陰離子能和海水中的氯離子交換，陽離子和海水中的鈉離子交換，這樣水里的鹽分就少了。25海水淡化26

大連石化公司海水淡化處理

海水過濾器27經處理后海水就變成了可以飲用的純凈的水28海水的綜合利用（1）海水制鹽——生產NaCl

（2）制金屬Na（4）制Na2CO32NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑電解2NaCl+2H2O===H2

+Cl2

+2NaOH電解（3）NaCl的水溶液制NaOH29氯堿工業簡介鹽酸漂白劑2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑電解原理：原料：產品：用途：30海帶中碘元素的（提取）檢驗相關資料：

1.海水中碘的含量

2.碘元素的存在的形式

3.碘是人體必需的微量元素，與人體智力發育密切相關，缺碘易導致智力低下和甲狀腺腫大0.06%毫克/升主要是I-，富集在海帶中31海帶中碘元素的提取（檢驗）1、用剪刀剪碎海帶，用酒精潤濕，放入坩堝中2、灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻3、將海帶灰移至小燒杯中，加蒸餾水，攪拌，煮沸，過濾4、在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加幾滴淀粉溶液。加入H2O2后，溶液由無色變為黃色，再加入淀粉溶液后，溶液又變為深藍色實驗現象：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O32實驗說明：海帶如果用水浸泡，碘化物會部分溶解而損耗，因此干海帶不要用水沖洗。將海帶剪碎后，再用酒精潤濕，可使海帶易于灼燒完全，灼燒時產生的煙也較少，并縮短灼燒時間（濕海帶不易燃燒）海帶灼燒若不完全，其灰的濾液會呈淺褐色，所以應將海帶灼燒完全。33（5）海水中溴的提取將Br-轉變為Br2是海水提溴中關鍵的化學反應，你能否設計一個實驗方案模擬這一生產過程？寫出有關反應的化學方程式34

工業上如何將海水中的溴離子變成溴單質？閱讀P91資料卡片—海水提溴濃縮海水溴單質氫溴酸溴單質通Cl2①通空氣、水蒸氣，SO2吸收②通氯氣③2HBr+Cl2=Br2+2HCl2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr富集Br元素35

（6）從海水中制金屬鎂

化學反應：

a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+CaCl2b.Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O

c.MgCl2

通電

Mg+Cl2

第二步：海水Mg(OH)2

鹽酸、濃縮、脫水MgCl2

電解Mg第一步：制石灰乳：貝殼煅燒

CaO水石灰乳石灰乳361從海水中提取下列物質,可以不涉及到化學變化的是()AMgBNaClCBr2DK2醫生建議因缺少某種元素而患甲狀腺腫大的病人多食用海帶,這是因為海帶中含有較豐富的()A碘元素B鐵元素C鉀元素D鋅元素BA習題37A海水

Mg(OH)2

鹽酸MgCl2

電解

MgB海水鹽酸MgCl2

電解

MgC海水NaOHMg(OH)2

電解

MgD海水CL2MgCl2

電解

Mg

3從海水中提取鎂的主要流程是(）A

38經常不斷地學習,你就什么都知