归纳与整理教学设计实例

第四章

《化学与自然资源的开发利用》复习课

第一学时

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的开发利用

1、金属的存在：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、金属冶炼的涵义：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为游离态，即（化合态） （游离态）。

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。

4、金属冶炼的方法

(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。

2NaCl（熔融）

电解

电解

2Na＋Cl2↑

MgCl2（熔融）

电解

Mg＋Cl2↑

2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑

(2)热还原法：适用于较活泼金属。

Fe2O3＋3COC

高温

高温

2Fe＋3CO2↑

WO3＋3H2

高温

W＋3H2O

ZnO＋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，

Fe2O3＋2Al高温

2Fe＋Al2O3（铝热反应）

Cr2O3＋2Al高温

2Cr＋Al2O3（铝热反应）

(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。

2HgO

△

2Hg＋O2↑

2Ag2O

△

4Ag＋O2↑

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。

K、Ca、Zn、Fe、SnHg、Ag

Pt、Au

金属的活动性顺序

Na、

、

Mg、Al

Pb、(H)、Cu

强

弱

金属原子失电子能力

弱

强

金属离子得电子能力

电解法

热还原法

热分解法

富集法

主要冶炼方法

强大电流

H2、CO、C加热

物理方法还原剂或

提供电子

、

或

特殊措施

Al等加热

化学方法

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 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

浓缩海水 溴单质 氢溴酸 溴单质

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。证明海带中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。

证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。2I－＋H2O2＋2H＋＝I2＋2H2O

[练习]1.下列说法错误的是（

）

A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用

B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步

C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得

D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等

2.下列金属冶炼的反应原理，错误的是（

）

A. 2NaCl（熔融）

C. Fe3O4＋4CO电解

2Na＋Cl2↑

B. Al2O3＋3H2

△

高温

2Al＋3H2O 高温

3Fe＋4CO2↑

D. 2HgO2Hg＋O2↑

3.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:①通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是（

）

A.①②③④⑤

B.②⑤①③④

C.①③⑤②④

D.②①③⑤④

4.铝能用于冶炼难溶的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有（

）

A.两性 B.导电性好

C.熔点低 D.还原性，在冶炼反应中放出大量的热量

5.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（

）

A.Ca、Mg

B.Al、Fe

C.Fe、Cu

D.Hg、Ag 6.冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2做还原剂 ②热分解法 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。（用序号填写下列空白。）

（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_____________。（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_________。

（3）Hg、Ag等不活泼金属__________________。

（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属____________。