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第1课时 金属矿物的开发利用
请同学们列举出常见金属的名称？越多越好！
这些金属以何种形式存在于自然界中？
自然铂
自然金
自然铜
陨
铁
陨铁：从外太空陨落到地面的含铁较多的陨石或纯铁。陨铁的使用始于4500多年前
金属在自然界中的存在
自然界的金属单质
自然界的金属化合物
金属在自然界中的存在
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
自然界中，不活泼的金属能以_______存在，活泼的金属一般只能以________存在。
游离态
化合态
人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，如何从矿石中得到金属单质？
一、金属矿物的开发和利用
阅读教材P88—89，思考并交流如下问题：
1、金属冶炼指什么？
2、金属冶炼有哪些方法？你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？
1、金属冶炼
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。
2、金属冶炼的方法
热分解法、热还原法和电解法
冶炼金属的方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属）
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
加热
2、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
3、热还原法（适合大部分金属）
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
高温
常见的还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等
3、金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？有什么规律？
金属活动性：
强
弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
实验探究
1、步骤：教材89
2、实验现象
3、实验原理
实验4-1：铝热反应
实验现象
实验结论
反应的化学方程式：
注：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
高温
铝热剂
剧烈反应，发出耀眼的白光。纸漏斗的
下部被烧穿，有熔融物落入沙中
在高温下，铝与Fe2O3发生反应，
放出大量的热
该反应中铝是还原剂，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。
你能总结出铝热反应的规律吗？
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
10Al+3V2O5 5 Al2O3+6 V
高温
试写出在高温下Al与V2O5；MnO2；Cr2O3；Fe3O4 反应的化学方程式：
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
铝热反应的应用
B
2．铝用来焊接钢轨是利用 ( )
A．铝同氧气反应生成稳定的保护层
B．铝是热的良导体
C．铝是强还原剂，铝热反应放热
D．铝合金强度大
C
巩 固 练 习
3、下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是（ ）
C
二、合理开发利用金属资源
一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。
讨论: 就如何合理开发利用金属资源，请谈谈你们的看法？
防止金属腐蚀
回收和利用废旧金属
物尽其用
合理开采矿物
寻找金属的代用品
开发海底矿物资源
以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。
（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染
（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银
回收金属的实例
回收金属的意义
本节内容结束(共26张PPT)
第2课时 海水资源的开发利用
二、海水资源的开发和利用
从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
是“历史留给人类的资源储备”
海洋是美丽的，
也是富饶的
为什么日韩在独岛问题上互不相让
问题与讨论
韩国方面称独岛，日本方面称竹岛。面积为18.6平方千米，四周海域是一片丰饶的渔场，海底还蕴藏着比较丰富的油气田。
海水资源主要分为几大类？
海水中含有多少种元素？
海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重点开发海洋资源。
海水中的化学资源和矿产资源
水资源
生物资源
能源
化学资源
海水是元素的宝库，含有８０多种元素
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
海水中的化学资源
海洋中的矿产资源
大陆架的浅海海底：
石油、天然气、
煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿：
砂、贝壳等建筑
材料和金属矿产
海洋生物资源
海洋油、气开发
海洋能源
具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电
海水蒸馏原理示意图
1、海水淡化
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
如何用海水制备淡水？
海洋中的化学资源的提取和检验
太阳能蒸发海水示意图：
海水晒盐（煮海为盐）
2 、从海水中提取NaCl方案
①Na2CO3
②NaOH
③BaCl2
②③①或③②①或③①②
粗盐中的杂质：
除杂试剂：
试剂加入顺序：
主要操作：
溶解、过滤、蒸发
④盐酸
粗盐
淡水
卤水
海水
盐水
滤液
沉淀
适量
盐酸
溶解
（含Mg+）
BaCl2
NaOH
Na2CO3
过滤
蒸发
结晶
泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
3 、实验方案设计：
从海水中提取镁元素得到单质镁
卤水
Ｍg(OH)2
ＭgCl2
金属Mg
电解
海水
富集
加碱
过滤
盐酸
蒸发 干燥
海水提取镁的工艺流程图
从海水中的Mg2+到金属镁，经历了哪些化学变化，用化学方程式表示。
这个生产流程采用了哪些措施来提高经济效益？你获得了哪些启示？
就地取材、
使用廉价原料，
充分利用副产物
引入海水
贝壳（CaCO3)
过滤网
工业制镁流程
沉降池
过滤槽 Mg(OH)2
盐酸
蒸发
干燥
锻烧产物
电解 MgCl2
金属镁
MgCl2溶液
锻烧
与水反应
氯气
海水提镁的步骤为：
贝壳 生石灰 石灰乳
氢氧化镁 氯化镁 镁
写出有关的化学反应方程式：
a、 ；
b、 ；
c、 ；
d、 ；
e、 。
煅烧 a
水 b
海水 c
d
e
4 、科学探究：
如何证明海带中有碘离子？
证明海带中含有碘，有以下步骤：
①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；
②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；
③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；
④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。
(1)合理的步骤是：
(2)证明含碘的步骤是：
现象是：
反应的离子方程式是：
③①④②
②
滴入淀粉溶液，溶液变蓝。
2I- + 2H+ +H2O2 I2+2H2O
提取海带中的碘元素得到单质碘
思考与归纳
燃烧
加水
加热
溶解
过滤
稀硫酸
过氧化氢溶液
CCl4
蒸馏
海带灰
海带
悬浊液
滤液
碘水
碘的CCl4溶液
单质碘
操作1
操作2
操作3
操作4
操作5
试剂1
试剂2
萃取
分液
生物
富集
海水
4 、科学探究：
如何将海水中的溴离子转变成溴单质？
1、推测海水提溴的步骤和实验装置；
2、写出相关的化学方程式。
浓缩海水
溴单质
氢溴酸
单质溴
通入Cl2
①
通入空气，SO2吸收
②
通入Cl2
③
2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl
2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr
2HBr + Cl2== Br2+2HCl
海水提溴的实验室模拟装置
海水综合利用联合工业体系一例
一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命。原因是 （ ）
A、海水有苦涩味，根本喝不下去
B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡
C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡
D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡
想一想、猜一猜
D
本节内容结束
