归纳与整理教案教学设计

第四章

化学与自然资源的开发利用

复习课

专题一

开发利用金属矿物和海水资源

【课标要求】

1、了解金属在自然界中的存在形式及金属冶炼的一般原理及冶炼的一般方法。

2、掌握铝热反应原理及实验，了解金属回收和资源保护的意义。

3、了解海水资源综合利用对人类社会发展的重要意义。

4、以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。

一、金属矿物的开发利用

1、金属的存在形式

除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2、金属的冶炼

简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原成游离态。

+n 得电子、被还原 0 即：M（化合态）3、金属冶炼的一般步骤

（1）矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。

（2）冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。

（3）精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。

M（游离态）

4．金属冶炼的方法

(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。

电解2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑

电解MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑

电解2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑

【问题一】电解法制备铝，为什么不用AlCl? 3

(2)热还原法：适用于较活泼金属。

高温Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2

高温WO＋3H=====W＋3H2O 32

高温ZnO＋C=====Zn＋CO↑

常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作

还原剂，如Al。

高温

Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3(铝热反应)

高温Cr2O3＋2Al=====2Cr＋Al2O3(铝热反应)

【问题二】铝热反应是典型的放热反应，为什么还需要加热进行？

(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。

△△

2HgO=====2Hg＋O2↑

2Ag2O=====4Ag＋O2↑

金属的活动

K、Ca、Na、

Zn、Fe、Sn、

Hg、Ag Pt、Au

性顺序

Mg、Al Pb、(H)、Cu

金属原子

强―→弱

失电子能力

金属离子得

弱―→强

电子能力

电解法

热还原法

热分解法

富集法

主要冶炼方法

还原剂或

强大电流

H2、CO、C、

物理方法或

加热

特殊措施

提供电子

Al等加热

化学方法

5.(1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境

污染。

(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。

(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；

从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可

以提取金属银。

二、海水资源的开发利用

1．海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库

海水中含有80多种元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、

C、F、B、Br、Sr等11种元素的含量较高，其余为微量元素。

常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、

溴及其化合物。

2．海水淡化的方法

蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸

点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。

3．海水提溴

有关反应方程式：①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl

②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2

4．海带提碘

海带或海藻中的碘元素主要以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。

【例题1】

可以用下图装置进行CO还原赤铁矿(主要成分

为Fe2O3)并测定其中铁元素的含量的实验(假设杂质不参加反

应)。请回答下列问题：

(1)该实验中炼铁的方法是________(填字母)。

A．热分解法

B．热还原法

C．电解法

D．湿法冶金

(2)实验开始后，B中的现象是________________________，

A中有关反应的化学方程式是________________________。

(3)C处须进行尾气处理，其方法是____________________。

(4)若样品的质量为3.6 g，通入足量的CO充分反应后，B

增重2.64 g，则样品中铁元素的质量分数为________(结果保留一

位小数)。

【例题2】海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用．从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请写出一种海水淡化的方法：______．

（2）步骤Ⅰ获得Br2 的离子方程式为______；

（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．其反应方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，在该反应中，氧化剂是______（填化学式）．若反应中生成 2mol HBr，则消耗______mol SO2．

（4）根据上述反应判断 SO2、Cl2、Br2 三种物质氧化性由强到弱的顺序是？

【小结】

涵义实质一般步骤金属的冶炼热分解法化一般方法热还原法电解法学开发利用金属矿物和海水资源金属的回收和资源保护与自海水的方法蒸馏法然海水中水资

――→电渗析法淡化离子交换法资源的利用海水资源.

源直接利用海水进行循环冷却海水提溴（实验）的开海水综合利用发煤的组成和分类煤的综合利用（重要意义）利涵义用煤煤的干馏资源综合利主要产品和主要用途用环境保护煤的气化和液化煤的加工与环保组成天然气重要意义金属元素在自然界中的存在形式和分布情况