1、第四章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展,一、金屬礦物的開發(fā)和利用,第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源,金屬活動(dòng)性順序,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱,在自然界的中，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。,冶煉金屬的方法,要根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序不同，采取不同的冶煉方法,1、熱分解法（適合一些不活潑金屬）,2HgO = 2Hg + O2 ,加熱,2Ag2O = 4Ag + O2 ,加熱,2、電解法（適合一些非?；顫娊饘伲?MgCl2 (熔融) = Mg + Cl2 ,電解,2Al2O3 (熔融) = 4A

2、l + 3O2 ,電解,冰晶石,2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2 ,電解,3、熱還原法（適合大部分金屬）,CuO+H2 = Cu + H2O,高溫,Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 ,高溫,K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 電解法 熱還原法 熱分解法 物理提取法,歸納：,Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3,高溫,其它鋁熱反應(yīng),3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3,高溫,Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3,高溫,3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3,高溫,鋁熱反應(yīng),鋁熱反

3、應(yīng)的應(yīng)用,鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等,金屬的回收和資源保護(hù),回收金屬的意義： （1）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源； （3）減少環(huán)境污染,二、海水資源的開發(fā)利用,1.海水的淡化,海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、 離子交換法等。,2.海水中提取溴的實(shí)驗(yàn),三、煤、石油和天然氣的綜合利用,1、煤的組成及其綜合利用,無機(jī)物,有機(jī)物,C 元素大量,H 、N、S、O等元素 少量,Si 、Al、 Ca、 Fe,污染環(huán)境,COx NOx SO2 煙塵,煤的組成,煤的干餾,將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程，叫做煤的干餾 煤干餾的產(chǎn)物有哪些？,焦?fàn)t煤氣、煤焦油、焦炭,煤的氣化,在一定條件下把煤及其干餾物轉(zhuǎn)化為煤氣（CO、H2）。,煤的液化,煤的直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料。 煤的間接液化：先將煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇等。 CO+2H2 CH3OH(甲醇常溫下為液體,可以燃燒,還可代替汽油作內(nèi)燃的燃料。),2、天然氣的組成及其綜合利用,天然氣主要成分是甲烷。天然氣是一種 清潔燃料，可以直接用作燃料。,3、石油的組成及其綜合利用,石油的成分：,石油主要是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。 按元素來看：碳、氫含量為97%-98% 按