归纳与整理课件配套优秀教案案例

第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源

金属矿物的开发利用

【学习目标】

1.

了解金属元素在自然界中的存在形态 2.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。

3.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；

4.体验工业生产的复杂性、艰苦性。

5.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

【教学重点】

了解化学方法在金属矿物开发中的作用

从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。

【知识链接】海水中提取食盐

金属活动顺序表：K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au 【基础知识】

1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的含义：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M（化合态） M（游离态）。

得电子、被还3、金属冶炼的一般步骤： (1) ，提高矿石中有用成分的含量。

(2) ，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) ，采用一定的方法，提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法

①

热分解法

在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用 的方法从其化合物中还原出来。例如：

+n0例如：氧化汞分解： 氧化银分解： 。 来完成，常用的还原剂有 、 、 等。

③ 电解法

对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用 冶炼，例如：

例如：电解熔融的氯化镁： 电解熔融的氧化铝： 。 ②热还原法对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过 例如：氧化铁和一氧化碳反应： 氧化铜和氢气反应： 。

【归纳小结】常见金属的冶炼原理

K、Ca、Na、

Zn、Fe、Sn、

Hg、Ag Mg、Al Pb、(H)、Cu 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力

主要冶炼方法

Pt、Au 5、 (1)回收金属的意Ⅳ义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。

(2)废旧金属的处理方法:回收利用。回收金属的实例：

a.废旧钢铁用于炼钢； b.废铁屑用于制铁盐；

c.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。

课堂练习

1、下列关于金属冶炼的说法不正确的是 （ ) A.金属冶炼是指用化学方法将金属由化合态转变为游离态

B.天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质

C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法

D.金属冶炼一定要用到还原剂

2、下列冶炼方法中，可以将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（ ）

A.加热Al2O3 B.加热CaCO3 C.电解熔融NaCl D.氯化钠与铝粉高温共热

3、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____________。

【基础知识】

1、海水水资源的利用

a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有

多种元素，其中

11种元素的含量较高，其余为

元素。常从海水中提取 ，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

b.海水水资源的利用主要包括：海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等.其中蒸馏法的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但成本较高.c. 描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？

2、海水化学资源的开发利用

（1）海带中提取碘

实验目的

实验原理

实

验

过

程

实验步骤

1、取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物（不要用水冲洗），把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中；

2、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温；

3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min，过滤；

4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml 3%的H2O2，观察现象；

5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液，再观察现象。

所用仪器、药品

实验现象

实验结论

（2）海水提溴:

①向硫酸酸化的海水中通入适量的 ，使溴离子（主要以溴化钠存在）转化为溴单质，涉及的化学方程式为： ；

浓缩

海水

溴

单质

溴化氢

硫酸

溴

单质

②向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内，使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式为： ；

③向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为： 。

课堂练习：

1.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是

（

）

A、Mg

B、NaCl

C、Br2

D、K ２..下列哪种试剂加入到含有Br的溶液中，可以将Br氧化为Br2

（

）

A、I2

B、I

C、Cl2

D、

Cl

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

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