高中化学4.1《开发利用金属矿物和海水资源》学案7 新人教版必修2VIP免费

第一节开发利用金属矿物和海水资源【高考目标定位】考纲导引考点梳理1.了解金属矿物和海水的综合利用。2.了解化学科学发展对自然资源利用的作用。1.金属矿物的开发利用2.海水资源的开发利用【考纲知识梳理】一、金属矿物1.自然界中金属元素多数以化合态形式存在,少数以游离态(Au、Pt)形式存在.2.金属的冶炼利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。（1）步骤第一步：矿石的富集。第二步：冶炼。第三步：精炼。（2）金属冶炼的方法实质是还原的方法。金属阳离子得电子变成金属原子，金属的化学活动性不同，金属阳离子得电子的能力也不同。三种冶炼方法。①热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。②热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等③电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。金属活泼性不同，金属冶炼的方法不同。3.资源保护的主要途径（1）提高金属矿物的利用率（2）减少金属的使用率（3）加强金属资料的回收和再利用（4）使用其他材料代替金属材料二、海水中水资源的利用1.主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。2海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。3.海水化学资源的开发利用(1)氯碱工业、溴工业、镁工业、钾工业等的发展．(2)核能原料铀和重水的开发利用．(3)潮汐能、波浪能的开发利用．【要点名师精解】一、金属冶炼与金属活动性顺序表1.根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。金属的活动顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强→弱金属离子得电子能力弱→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法（1）电解法：(熔融)：活泼金属(K～Al)的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。（2）还原剂法(高温)：金属活动性顺序表中Zn～Cu之间的金属冶炼常采用此法。常用的还原剂有H2(CuO→Cu)、C(ZnO→Zn)、Na(TiCl4→Ti)、Al(Cr2O3→Cr)、CO(Fe2O3→Fe)等。（3）加热法：用于冶炼不活泼金属Hg、Ag2HgO2Hg＋O2↑，HgS＋O2Hg＋SO2，Ag2S＋O22Ag＋SO2（4）湿法：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu↓（5）物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。2.铝热反应（1）反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。（活泼金属——可作还原剂）(2)原理Al是还原剂，另一种氧化物作氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应；其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质．(3)反应特点①高温条件；②剧烈燃烧，放出大量的热；③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离．(4)引燃剂和铝热剂①引燃剂：镁条、氯酸钾．②铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物．（5）应用：①焊接钢轨，②冶炼金属。【例1】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↑答案：B二、海水资源的综合利用1.提取镁。从海水中提取镁的主要工艺流程如下:1）为了使MgCl2转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用NaOH或Ca(OH)2，要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂①的量应过量，验证MgCl2已完全转化为Mg（OH）2的方法取上层清液，滴入NaOH溶液，不产生沉淀（2）加入试剂①，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是过滤。（3）试剂②可以选用HCl。（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式。、2.海水提溴（空气吹出法）：（1）步骤①用蒸馏法将海水浓缩，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，使溴离子转化为溴单质：③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，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：...