8-1-1-金属矿物和海水资源(原卷版).docx

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第一节自然资源的开发利用
第1课时金属矿物和海水资源
学习目标
核心素养
宏观辨识与微观探
析
.了解金属冶炼的方法；
. 了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸偏方法；
3、掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，海水提镁、提澳、 提碘。
科学态度与社会责
任
使学生认识到化学与人类的密切关系，激发他们学习化学的兴趣，促 进科学素养和道德素养的提高，树立自我防护意识和增强社会责任 感。
预习导学
一、金属矿物的开发利用
除少数金属外，大多数金属以 的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金
属，一般要经过、、、等阶段。
1、金属的冶炼的过程：主要是利用金属矿物中的金属离子 电子变成金属单
质所发生的 反应。
2、金属冶炼的方法有：、、等。
3、铝热反应：写出金属铝与氧化铁的反应方程式：o
二、海水资源的综合利用
1、海洋约占地球表面积的,海水约占地球上总水量的 O
2、海水资源的利用主要包括 和 o海水淡化的主要方法有：
、、等,其中 的历史
最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
3、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，海水中含量
最多的、两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种
元素的含量较高，其他为微量元素。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、澳及其化合物。
重难突破
重点1金属的冶炼
1、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。
⑵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)。
⑶精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
2、金属冶炼的方法
金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：
(1)热分解法：对一些不活泼的金属，可以直接用加热分解的方法使其从化合物中还原出 来。如：
△
2HgO^=2Hg+O2T
△
2Ag2O^=4Ag+O2T
(2)热还原法
在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常采用高温下用还原剂还原的方法将
金属从其化合物中还原出来，常用还原剂是H2、CO、C、Al等。如：
CuO+H2=^^Cu+H20T Fe2O3-i-3CO '"2Fe+3co2T
WO3+3H2 局温 W+3H2。 ZnO+C^^Zn+COT
MgO+C “ - Mg(g)+CO(g) Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 (铝热反应)
(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。
如：
中解
2NaCl (熔融)2Na+CbT
电解
MgCl2 (熔融)Mg+Cl2T
电解
2A12O3 ====4Al+3ChT
冰晶石
(4)湿法冶金术:
用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来。如：
Fe+CuSC)4=FeSC)4+Cu。
(5)有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来。如：Cu2S+O2*^2Cu+SO2
【例11下列叙述错误的是()
，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来



重点2、海水的资源的开发利用
0 H20
1、海水中的元素海水中的元素+常见元素：CK Na、K、Mg、Ca、
S、 C. F、 B、 Br. Sr
■微量元素
2、海水的利用
ak - “产烧碱 产晒盐——隶碱工业~\= ►氢气^氯气
.蒸t酷
海水一海水淡化^^参析法
交换法
一海水提镁
―海水愚臭……
3、海水淡化三种方法的原理:
方法
原理
蒸储法
将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸储水
电渗析法
在外加直流电场作用下，利用阴、阳禺子交换膜对水中阴、阳禺子的选择透 过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的
离子交换法
用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子 水
4、海水中提取溟
(1)实验流程图
粗慎水
(2)实验原理
2B「+C12=2CL+Br2、SCh+BgEhOZHCl+H2so4
【例2】海水中浪元素以BL形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取漠的工艺流程如 图：
(1)步骤①反应的离子方程式是 o
(2)步骤③反应的化学方程式是,从理论 上考虑，下列也能吸收Bn的是 o
A. NaOH B. FeCl2 C. Na2sO3 D. H20
(3)步骤⑤蒸储的过程中，温度控制在80℃~90℃,温度过高或过低都不利于生产，请 解释原因 o
课堂演练
1、下列金属冶炼的反应原理，错误的是()
由解
2NaCl(熔融)T^2Na+CbT
MgO + H2=^=Mg+H20
Fe3O4+4CO=^=3Fe+4CO2
2HgO=^=2Hg + O2T
，但得到的液漠中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法 是()




.若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是 ( )




.海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳； ②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、 过滤、干燥产物；④电解得到产物。下列关于提取镁的说法中，不正确的是()

①②③步骤的目的是富集MgCb


：①以C、CO或H2作还原剂；②用活泼金属Na、Mg等还 原；③利用铝热反应还原；④电解法；⑤热分解法。下列各金属采用哪种方法还原最佳？(用 序号填写下列空白)：
Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：。
Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 o
Hg、Ag等不活泼金属 o
V、Cr> Mn> W等高熔点金属。
K、Rb、Cs、Ti 等金属。
课后学习评价
基础巩固
1. 一位海上遇难的水手随着木排在海上漂流，他用完了淡水，感到口渴异常，但他不喝海 水，因为他知道海水会致命，主要原因是( )
，根本喝不下去
，能使肠胃腐烂致人死亡
，有些微生物能致人死亡
，使人脱水死亡
.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 ()
、澳、碘 、镁、铝
、氢气 、淡水
.下列说法正确的是（）
%,所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必 节约
.海水淡化的主要方法有蒸储法、电渗析法和离子交换法
，蒸储法的成本最低

.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是 （）

、Al都是用电解熔融氯化物制得的


.下列化工生产原理错误的是（ ）
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③在电冶铝时，原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A.②③ B.①③
C.①②③ D.②③④
.从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。
这个先后顺序跟下列有关的是：①地壳中的金属元素的含量；②金属活动性顺序；③金属的
导电性；④金属冶炼的难易程度；⑤金属的延展性；（ ）
A.①③ B.②⑤C.③⑤ D.②④
.由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定的条件下脱水干燥；②加熟石灰；
③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是（）
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
【答案】D【解析】要从海水中得到MgCb，首先要加熟石灰得到Mg（0H）2沉淀；然后过滤; 再将沉淀加盐酸溶解，得到MgCb溶液；最后对溶液浓缩结晶，再对晶体脱水干燥即可， 故选D项。
.从海藻灰中提取碘的方法：往海藻灰浸取液中通入Cl2,后用升华的方法将置换的碘提纯。
但浸取液中通入CL时会生成少量性质类似于Cb的IC1和IBr,为了消除这两种杂质，使其 中的碘完全游离出来，需加入适量的()
A. CaO B. KI C. H2O
.从海水中可以提取金属镁，其流程如下:
L（相盆］ f
（荷］
' 水 .[石.]- 6H?o]
脱水
_ 1，
fiT） （ MgC]T ）
(1)实验室里将粗盐制成精盐时，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,
分别说明在这三种情况下是用玻璃棒的目的。
溶解时：；过滤时：；蒸发时：O
(2 ) Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤 o (3)流程的最后由固体MgCb冶炼金属镁应采用 法,写出反应的化学方程式：o
.%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资 源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。
⑴工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融 氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为。
⑵近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧 化硫的方法，该方法的流程如下：
氯化钠 溶液
氢氧化 吸收亚硫酸
④
回收SO2
'氯化钠
(原料)
试写出反应的化学反应方程式：
②
③
④
能力提升
：2RbCl+Mg
高温
:MgCL+
因是（ ）

，以气体形式被抽去
，以液体形式被抽去
D. MgCb的稳定性比RbCl的强
。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
含碘高子溶液
©MnO:+H SO 篇）
单质碘V⑥含碘苯溶液V⑤ 含碘水溶液
请填写下列空白：（1）步骤①灼烧海带时，除需要三角架外，还需要用到的仪器
是 .（从下列仪器中选择所需的仪器，用标号字母填写在空白处）

（2）步骤③的实验操作名称是；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离
出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是-
（3）步骤④反应的离子方程是 o
（4）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是 o
（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法 o