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一、金属矿物的开发利用
黄铜矿
锰矿
赤铁矿
铝矿
钨矿
锌矿
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素的存在：
除了金、铂等极少数金属外，绝
大多数金属以化合物的形式存在于
自然界。
2、金属的冶炼
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。
M n+
得电子
M（被还原）
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
3、金属冶炼的方法
（1）物理提取法：
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
（2）热分解法（ 适合一些不活泼金属Hg Ag）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
（3）热还原法（适合一些较活泼金属Zn Fe
Sn Pb (H) Cu）
△
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高温
Fe2O3 + 2 Al === 2Fe + Al2O3
常见的还原剂;焦碳 一氧化碳 氢气、活
泼金属等
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银
之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。
然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进，
现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还是有很多
其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一
降千丈，走入千家万户。
（4）电解法（适合一些非常活泼金属 K-Ca）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
不同金属冶炼方法的选择
金属活动性（还原性）：
强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
弱
离子的氧化性
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu
电解法
弱
Hg Ag
Pt Au
（C、CO、H2、Al等）（氧化物） 物理提
热分解法取法
热还原法
强
常见金属的冶炼原理(方程式):P89表4-1必会
实验4－1
铝热反应 p89
问题
Mg----
引燃剂
KClO3----
助燃剂
1、镁条的作用是什么？
2、氯酸钾的作用是什么？
3、注意观察现象
反应现象：①镁条剧烈燃烧;②放出大量
热，发出耀眼白光;③纸漏斗内剧烈反应;
④纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热剂
铝——还原剂
（活泼金属——可作还原剂）
结论：铝是常用的还原剂，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
。
其它铝热反应
高温
Fe2O3 + 2Al === 2Fe + Al2O3
高温
3MnO2 + 4Al === 3Mn + 2Al2O3
高温
Cr2O3 + 2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4 + 8Al === 9Co + 4Al2O3
应用：
(1)焊接钢轨，
(2)冶炼金属。
练 习
1.下列各组金属最适合用 H2 或 CO 把它
从化合物中还原出来的是（ C ）
A. Ca、Mg
B. Al、Fe
C. Fe、Cu
D. Hg、Ag
2.列金属氧化物不能用焦炭还原的是（ A ）
A. CaO
B. Ag2O
C. CuO
D. Fe2O3
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ C ）
A、加热氧化铝
B、加热碳酸钙
C、电解熔融氯化钠
D、氯化钠与铝粉高温共热
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置
及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：
①Na 电解法
②Zn 加热还原法
③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
合理开发和利用矿物资源，主要途径有：
1、提高金属矿物的利用率
2、减少金属的使用量
3、加强金属资源的回收和再利用
4、使用其他材料代替金属材料
……………
▲ 金属的回收和资源保护 p89
回收金属的意义：
（1）节约矿物资源；（2）节约能源；
（3）减少环境污染。
二、海水资源的开发和利用
问题与讨论：
为什么日韩在独岛问
题上互不相让?
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。
问题与讨论
海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，
21世纪人类将重点开发海洋资源。
海水中的化学资源
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
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”。
海洋中的矿产资源
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
海洋是美丽的，
也是富饶的
海洋是“历史留给人类的资源储备”
海水资源的广泛性：
• 海洋约占地球表面积71%
• 海洋中的资源 ：
• 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类………
• 植物:（海草、海带…………
• 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 ……….
•
海底金属结核矿、石油
•水 :
（水资源及各种溶解的盐类
海水中的水1.3X109 亿吨
占地球总水量97%
（3%在陆地、淡水），
海水中除了水以外，还含有80多种元素，
有的含量很大（如NaCl ）有的含量很少
（如Au）
海水资源的多样性：
• 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物
按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、
Br、Sr共13种元素的质量占总
水量的99%，其余1%为70多种
含量微少的元素。
海水资源的分散性：
• 海水因为量太大、面太广，大多数元素尽
管总量很大但由于太分散 ，含量极微少
如：海水中金元素总含量约为50000000t
（5千万吨）但一顿海水中只含金元素
0.000004g（10亿分之四克）
（百分之0.000004克）
二、海水资源的利用：
主要有：
1.海水中水资源的利用
海水的淡化（咸水 → 淡水）
2.海水化学资源的开发利用
1、从海水中提取淡水——海水淡化
（海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、
离子交换法等。）
原理：
出
进
加热到水的沸
点，液态水变
为水蒸气与海
水中的盐分离，
水蒸汽冷凝得
到淡水。
海水蒸馏原理示意图（海水水资源的利用）
太阳能蒸发海水示意图：
２．海水化学资源的开发利用（海水晒盐）
煮
海
为
盐
海水
浓缩
NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
过滤
HCl溶液，适量 蒸发结晶
食
盐
的
提
取
过量
海水提镁的步骤为：
煅烧 a
贝壳
氯化镁
e
生石灰
镁
水 b
海水 c
石灰乳
氢氧化镁
d
写出有关的化学反应方程式：
a、
；
b、
；
c、
；
d、
；
e、
。

科学探究：
如何证明海带中有碘离子？
阅读P91实验4-2
化学方程式：
2KI + H2O2 + H2SO4=== I2+ K2SO4 + 2H2O
海带提碘：
灼烧
海带
残渣
溶解过滤
海带灰
含I-的溶液
稀H2SO4
H2O2
含I2的有机溶液
萃取
含I2的溶液
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.
③①④②
(1)合理的步骤是____________
②
(2)证明含碘的步骤是_______,
滴入淀粉溶液，溶液变蓝
现象是_____________________,
反应的离子方程式是
- + 2H+ +H O
2I
I2+2H2O
2 2
__________________________
＊思考与交流：
如何将海水中的溴离子转变成溴单质？（ 阅读教
材P91页资料卡片——海水提溴。）
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
氢溴酸
通入Cl2
①
通入Cl2
③
溴单质
单质溴
通入空气，SO2吸收
②
海水提溴的实验室模拟装置
2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl
2H2O + Br2+SO2=H2SO4+2HBr
2HBr + Cl2= Br2+2HCl
整理与归纳
自
然
资
源
海水资源
矿产资源
化石燃料
等等
化学
实验
方法
合理
开发利用
同时
环境保护
达到：
人与自然
和协相处
实现：
可持续
发展！
＊知识拓展：
海底矿产资源
大陆架的浅海海底有：石油、
天然气、煤、硫、磷等；
近岸带的滨海有：砂矿、贝壳
等建筑材料和金属矿产；
多数海盆中有：深海锰结核。
海洋石油、天然气开发
海洋能源的利用
具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电
此外，铀和重水目前是核能开发的重要原料，从
海水中提铀和重水对一个国家来说具有战略意义。