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第八章 化学与可持续发展　
第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用
自然资源的开发利用
【学习目标】
认识海水资源的开发和利用
2
认识金属矿物的开发和利用
1
掌握煤、石油、天然气的开发
和利用
3
自然资源
海水资源的开发利用
金属矿物的开发利用
煤、石油和天然气的综合利用
1.金属元素在自然界中的存在形态
游离态
金、铂
化合态
一.金属矿物的开发利用
2. 金属的冶炼原理
金属的冶炼是将矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料。
金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程，即：
Mn+ + ne- ＝ M
思考：金属的活动性不同，冶炼方法一样吗？
①热分解法（适用于__________金属的冶炼）
加热分解HgO：______________________________
加热分解Ag2O：______________________________
②电解法(适用于______________金属的冶炼)
不活泼
非常活泼
冶炼金属钠：______________________________
冶炼金属镁：______________________________
冶炼金属铝：______________________________
3、金属的冶炼方法
冰晶石：助熔剂，降低Al2O3熔点；
AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电；
MgO熔点高，成本高。
（适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有_______、__________、______、___________等。）
③热还原法
焦炭
一氧化碳
氢气
Al
CO+CuO ====
Cu + CO2
高温
3CO+Fe2O3 ====
2Fe + 3CO2
高温
2Al+Fe2O3 ====
2Fe + Al2O3
高温
（高炉炼铁主要反应）
（铝热反应）
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。
Al和Fe2O3：铝热剂
氯酸钾：助燃剂
镁条：助燃剂
④炼铜的其他方法：
湿法炼铜：
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
火法炼铜：
Cu2S + O2 === 2Cu + SO2
高温
金属的活泼性与冶炼方法的关系

金属单质还原性、失电子能力依次减弱
金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强
【归纳总结】
4. 合理开发和利用金属资源
（1）提高金属矿物的利用率，开发环保高效的金属冶炼方法。
（2）防止金属的腐蚀。
（3）加强废旧金属的回收和再利用。
（4）使用其他材料代替金属材料。
【引入】
海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。
提问：如何对海水水资源的进行利用？
水资源
生物资源
海洋能
化学资源
1.海水水资源的开发利用
(1)海洋约占地球表面积的 ，海水中水的储量约占地球总水量的 ，约1.3×1018 t。
(2)海水水资源的利用
①
71%
97%
一.金属矿物的开发利用
（蒸馏法的历史最久）
②海水的蒸馏
a.主要仪器：A： ，B： ，C： 。
b.冷凝水的流向： 口进， 口出。
c.B中加入碎瓷片的目的是 。
冷凝管
蒸馏烧瓶
锥形瓶
a（下）
b（上）
防止液体暴沸
2.海水化学资源的开发利用
(1)海水中的化学元素
海水中元素
主要元素：______
常量元素： 、 、 、 、S、Ca、Br、C、　
Sr、B、F等11种元素
微量元素：铀元素、碘元素等
O、H
Cl Na K Mg
提问：如何在海水中提取镁、溴、碘？
(2)海水中提取物质及综合利用
②用KBr制单质溴：_______________________
③用MgCl2制Mg：__________________________
2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2
①氯碱工业：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
制钠和氯气：___________________________
制盐酸：H2＋Cl2 2HCl
制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
【思考与讨论】（3）海水提溴
①浓缩：海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br－得到浓缩。
---吹出法
④提取：2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2
③富集：Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4
②氧化：2Br -＋Cl2==2Cl-＋Br2
（2）海带提碘
①工艺流程：
②主要原理：_____________________________
_____________________________
或2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
（海带中碘元素的检验）
（2）海水提镁
①工艺流程：
②主要原理：
Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
3.海水资源的其他利用
（1）从海水中提取铀和重水，用于核能开发。
（2）开发潮汐能、波浪能等新型能源。

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