高中化学4.1 开发利用金属矿物和海水资源学案新人教版必修.doc

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1、第四章化学与可持续发展第一节开发利用金属矿物和海水资源-(1)学习目标:1.掌握金属冶炼的原理和方法2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。3.通过学习自然资源的合理开发与利用,培养环保意识和节约意识。学习重点、难点:金属冶炼的一般原理及冶炼方法、从海水中提取溴、碘的原理教学过程:一、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在形式金、铂等极少数金属以形式存在;绝大多数金属以形式存在。金属化合物中,金属元素都显化合价。2.金属的冶炼金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原

2、出来的生产过程。金属的活动性不同,可以采用不同的冶炼方法。总的说来,金属的性质越稳定,越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有:⑴热分解法:对于金属,可以直接用方法将金属从其化合物中还原出来,例如:_HgO_Ag2O⑵热还原法:在金属活动性顺序表中处于位置的金属,通常是用还原剂(、、、等)将金属从其化合物中还原出来,例如:Fe2O3+COWO3+H2ZnO+CMgO+C【演示实验】课本P89实验4-1实验现象:化学反应方程式:====电解冰晶石⑶电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用

3、电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)2Al2O3(熔融)⑷其他方法:湿法炼铜:;火法炼铜:。【练习1】冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法,②水煤气(或H2或CO)法,③活泼金属置换法,④电解法,四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石〔Cu2(OH)2CO3〕法炼铜,(Ⅱ)湿法炼铜,现代有(Ⅲ)铝热法炼铬,(Ⅳ)从光卤石(KCl•MgCl2•6H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是( )A.(Ⅰ)用①B.(Ⅱ)用②C.

4、(Ⅲ)用③D.(Ⅳ)用④3.有效利用金属资源的途径提高金属矿物的,减少金属的,加强金属资源的,使用代替金属材料。二、海水资源的开发利用1.海水资源的开发的方案⑴从海水中提取淡水-海水淡化,海水淡化的方法主要有法、法、法等。⑵海水制盐⑶从海水中提取、、、等化工产品⑷从海水中获取作为核能开发的重要原料⑸从海水中获取其他物质和能量2.从海水中提取物质的方法海水中含有的各种元素的特点:种类多,总储量大,富集程度低。因此,从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。例如:⑴从海水中提取溴的主要工艺流程①用蒸馏

5、法将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化。②向酸化的海水中通入适量的氯气,使转化为:③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到的目的。化学反应方程式:_Br2+_SO2+_H2O=④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气(反应方程式):⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质⑵进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题①反应原理:海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。如用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是:

6、②实验注意事项海带不要用水洗,以免洗去海带中的碘;用干海带易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。3.新型能源的开发和是核能开发的重要原料。和是有待开发的新型能源。知能检测:1.我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是()A.FeB.CuC.AgD.Hg2.在冶金工业上,均不能用化学还原剂制得的一组金属是()A.NaMgAlB.NaKZnFeC.ZnFeCuAgD.MgAlZnFe3.下列冶炼方法中,可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是()A.加热Al2O3B.

7、加热CaCO3C.电解熔融NaClD.氯化钠与铝粉高温共热4.铝能用于冶炼难熔的金属(如:钒、铬、锰等),这是因为铝具有什么性质()A.金属性和非金属性B.导电性C.熔点低D.还原性,在冶炼反应中放出大量热5.下列金属冶炼的反应原理,错误的是()A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B.MgO+H2Mg+H2OC.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2D.2HgO2Hg+O2↑6.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:  ⑴为了使MgSO4转化为Mg(

8、OH)2,试剂①可以选用,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的量应;⑵加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是;⑶试剂②可以选用;⑷无水MgCl2在熔融状态下通电,该反应的化学方程式为:。7.某化学课外小组用海带为原料制取了少量的碘水。现有CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离出两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:(A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;(B)把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;(C)检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否

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