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《开发利用金属矿物和海水资源》课件报告.ppt

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《开发利用金属矿物和海水资源》课件报告

* * 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 * 镁在地壳中含量只有铝的四分之一,而且镁比铝更加活泼,所以要想矿物质中获取镁,代价比铝更高。 海洋中含有大量的氯 化镁,海水又咸又苦。 咸是因为含有氯化钠, 苦是因为含有氯化镁, 同样道理,粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁,而氯化镁易吸水。 据估算,假如每年从海水中提取1亿吨镁,再过一百万年,海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%,即只减少了万分之一。可谓取之不尽,用之不竭。 * 1.海水水资源的利用:海水的淡化 (1)使海水淡化的途径 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。 (2)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。 其中蒸馏法的历史最 久,技术和工艺也比较完 善,但成本较高。 海水蒸馏原理示意图: * 液体体积不超过烧瓶体积1/3 加入沸石或碎瓷片 水,下进上出 温度计水银球处于支管口处 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法 * 氘dao 2百7十万 氯化钠 制取镁、钾、溴及其化工产品 铀和重水目前是核能开发中的重要原料 海洋药物 潮汐能、波浪能 * 开发利用 金属矿物和海水资源 * 一、金属矿物的开发利用 黄铜矿 赤铁矿 铝矿 锰矿 钨矿 锌矿 * 人类最早发现和应用的金属分别是: * Cu2(OH)2CO3 ===== 2CuO + H2O + CO2↑ C + 2CuO ===== CO2 + 2Cu 高温 铜是人类第一种大量使用的金属,结束了漫长的“石器时代”. 在公元前6000年到7000年左右,人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。 铜 镜 汉武帝时铜币 先秦刀币 * 我国古代炼铁工业长期领先于世界,我们在西汉初时 已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁,领先欧洲 一千余年,南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁,而欧洲 最早的英国直到500年后(相当于清朝乾隆末年),才掌握 这一技术。 古代中国劳动人民用木炭炼铁 * 冶炼金属的实质是用还原的 方法使金属化合物中的金属离子 得到电子变成金属原子。 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。 * 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强 * 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、物理提取法:适用于极不活泼的 金属——Pt、Au * 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 * 4 、热还原法(适用于大部分金属) CuO+H2 === Cu + H2O 高温 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑ 高温 * 铝热反应 实验4-1 注意观察现象 * 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。 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 高温 铝热剂 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。 * 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3 高温 其它铝热反应 * 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。 * K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) C

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