归纳与整理名师教学视频（文字实录）

化学与自然资源的开发利用

章末复习

三维目标

知识与技能

1．使学生了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联系。

2．开发利用金属矿物和海水资源，常识性介绍金属的回收和利用，了解化学与资源综合利用。

3．培养学生的环境意识和资源观念。

过程与方法

1．通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。

2．探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。

情感、态度与价值观

1．通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。通过介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识和环保理念。

2．树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。通过搜集资料，培养学生搜集信息能力和自学能力。

教学重难点

教学重点：归纳能力、比较能力的培养。

教学难点：培养举一反三的能力

教学方法：

讲练结合

教学过程：

一、

金属的冶炼

大多数金属的化学性质活泼，在自然界中主要以化合态形式存在（金、铂等少数金属例外），使用的金属大多数是人工制得的。金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。

金属冶炼的实质：Mn++ne—

===== M

金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。金属冶炼的方法主要有：

（1）热分解法

对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：

2HgO2Hg+O2↑

2Ag2O4Ag+O2↑

（2）热还原法

在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来。

①

焦炭还原法：用碳还原ZnO、CuO，方程式为

2ZnO + C

△

2Zn + CO2↑

2CuO + C

△

2Cu + CO2↑

②

一氧化碳还原法，如用CO还原Fe2O3、CuO，方程式为：

Fe2O3 + 3CO

△

3CO2

+

2Fe

CO + CuO

△

Cu + CO2↑

③

氢气还原法，如用H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式为:

3H2 + WO3

△

W + 3H2O

4H2 + Fe3O4

△

3Fe + 4H2O ④

活泼金属还原法，如用铝还原Cr2O3、V2O5，这类反应又称铝热反应，方程式为：

2Al + Cr2O3（3）电解法

活泼金属较难用还原剂还原，通常采用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↑

4NaOH（熔融） 4Na+O2↑+2H2O Hg Ag

高温

Al2O3 + 2Cr

10 Al +3V2O5

高温

6V + 5Al2O3 金属的活动顺序：

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

K Ca Na Mg Al

Zn Fe Sn Pb（H）Cu

强 → 弱

弱 → 强

电解法

热还原法

热分解法

金属活动性与冶炼方法的关系

金属的回收和资源保护

回收金属的意义：

（1）节约矿物资源；

（2）节约能源；

（3）减少环境污染。

练习：

1、工业上常用电解法冶炼的金属是（

）。

A．钠

B．铁

C．铜

D．银

2、金属锂是密度最小的金属，常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（

）

A．电解法

B．热还原法

C．热分解法

D．铝热法

3、热还原法冶炼金属的反应一定是(

) A．氧化还原反应

B．置换反应

C．复分解反应

D．分解反应

4、以下方法可用于工业冶炼金属的是（

）。

A．电解熔融AlCl3获取金属铝

B．电解MgCl2溶液获取金属镁

C．用CO还原铁矿石来获取金属铁

D．电解饱和食盐水来获取金属钠

5、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①

B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③

D．（Ⅳ）用④

二、海水资源的利用和开发

1、从海水中提取淡水——海水淡化

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

2、从海水中提取溴的主要工艺流程

1）原理：在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子生成单质溴

2）工艺流程：

①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，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl

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富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2

⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。

3、海水提取镁

①原理：海水的镁主要以Mg2形式存在，最终转化为Mg的途径有：

＋

①加入石灰乳生成Mg(OH)2

MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2

②盐酸酸化

Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O

③电解熔融的MgCl2

MgCl2（熔融）工艺流程：

Mg＋Cl2↑

4、海带中提取碘

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作氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O ②

工艺流程：

海带

灼烧

海带灰

浸泡

含I—的溶液

氧化

碘水

萃取分液

蒸馏

实验注意事项：海带不用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带更易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。

I2

练习：

1、下列说法正确的是（

）。

A．海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应

B．海水晒盐的过程发生复分解反应

C．从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一

D．将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一

2、海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘以离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如图所示：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①

；写出过程②中有关反应的化学方程式

。

（2）提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为(

)

A．酒精、四氯化碳

B．四氯化碳、苯

C．汽油、醋酸

D．汽油、甘油

（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是

。

【答案】（1）过滤

2NaI+Cl2=2NaCl+I2

（2）B

（3）漏斗、分液漏斗

3、2010年6月5日世界环境日。深圳及周边沿海城市海域赤潮现象日益严重，导致鱼类大量死亡，可见，海洋保护环境刻不容缓。在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。经过晒盐和氯化钾后的卤水中，溴的含量已提高100倍左右。只要把卤水加入反应塔中，通过氯气（1）和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来（2），也有借助煤油从海水中提溴的（3），煤油用过之后还可以回收（4）。土法提溴可用盐酸作用于漂白粉（5）或用二氧化锰氧化盐酸制取氯。

请完成以下几个问题：

（1）写出卤水中通入氯气时发生反应的离子方程式______________________________。

（2）为什么通过蒸馏法就可以将溴蒸出来？______________________________________。

（3）用煤油提取溴的方法叫_____________________，煤油能作溴的萃取剂的原因是_______________________，如何分离海水和溴的煤油溶液？__________________。

（4）如何分离溴和煤油？_________________________________________________________。

（5）漂白粉的主要成分是_______________，其中能与浓盐酸反应的是_______________，它跟盐酸反应的

化学方程式为_____________________________________________，这是一个氧化还原反应，其中氧化剂是_______________，盐酸表现_______________性。

【答案】（1）2Br-+Cl2=Br2+2Cl-

（2）溴有挥发性，且温度越高越易挥发

（3）萃取

煤油和水不互溶，且煤油溶解溴的能力比水的大

分液

（4）蒸馏

（5）氯化钙和次氯酸钙

次氯酸钙

Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O

次氯酸钙

还原性和酸

小结：