开发利用金属矿物和海水资源学案.doc

教师助手 学生帮手 家长朋友 第四章化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 编号23 【学习目标】 1.掌握冶炼金属的一般原理，铝热反应原理及实验。了解适用于不同金属的冶炼方法。 2.掌握了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中发挥的作用。 【重难点】掌握冶炼金属的一般原理，铝热反应原理及实验及海水资源开发和利用的方法。 【知识衔接】 1．在地壳中含量位于第一位的金属元素为 ，人类最早使用的金属是 ，生产生活中应用最广泛的金属是 。 2．Na、Al、Fe、Cu在金属活动顺序中由前至后顺序为 ，Na＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性由强至弱的顺序为 。 【学习探究】 课题一金属矿物的开发利用 一、金属在自然界的存在形态 少数金属 态形式存在，如金、铂；绝大多数金属 态形式存在。在金属化合物中，金属元素都显____价。 二、金属的冶炼方法 1．冶炼原理 金属冶炼就是将金属从其化合物中还原出来，其实质是金属化合物中的金属离子 ________电子转变为金属单质。 2．冶炼方法用化学方程式表示 金属越不活泼，从其化合物中还原出来越 ，金属越活泼从其化合物中还原出来越 。 金属活泼性与冶炼方法的关系如下 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au |← 法 →|← 法→|← 法→|←→| 常用于热还原法的还原剂有________________________ 3．铝热反应 实验操作 实验现象 1镁条剧烈 。2氧化铁粉末和铝粉发生 。3反应 热，并发出 光。4纸漏斗的下部 ，有 沙中。 三、有效利用金属资源的途径 1提高金属矿物的 率； 2减少金属的 量； 3加强金属资源的 ； 4使用其他材料代替金属材料。 【巩固训练】 1、如图为铝热反应的实验装置，请回答有关问题 1纸漏斗中铺在氧化铁和铝粉混合物上面的物质为________。 2引发该铝热反应的操作为__________________________________ ___ ___________。 3若将氧化铁换成氧化镁，该反应能否发生________ 填“能”或“不能”，理由是 _______________________________________________________ 4铝热反应的用途有哪些列举两条______________________，______________________。 2、下列关于铝热反应的叙述不正确的是（ ） A. 铝热剂为Al粉还原剂和某些金属氧化物氧化剂，引燃剂为Mg，助燃剂为KClO3。 B. 典型置换反应，条件为高温,为吸热反应。 C. 在高温下进行，反应迅速，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。 D. 可用于冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如Fe、V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。 3、双选下表中金属的冶炼原理与方法不正确的是 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2AlCl3熔融2Al＋3Cl2↑ 电解法 C MgO＋H2Mg＋H2O 热还原法 D Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 热还原法 课题二 海水资源的开发利用 一、海水水资源的利用 1．海水水资源 海洋约占地球表面积的71，海水占地球总水量的 。 2．海水水资源的利用 1海水的淡化①海水淡化的主要方法 法、 法、 法。 ②海水的蒸馏 仪器名称A 、B 、C 冷凝水流向 口进， 口出。 2直接利用海水进行 。 二、海水化学资源的开发利用 1．海水中的化学元素 2．海水化学资源的开发利用 1海水制盐。①方法把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 ②食盐的用途食用和工业原料。 2海带中碘元素的检验及提碘。 ①海带中含有碘元素的检验 a、关键反应的反应原理 _____________________________。 b、实验步骤及证明方法 见右图 ②海带中提碘 工业流程 a、实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。 b、提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________填序号。 A．酒精沸点78 ℃ B．四氯化碳沸点77 ℃ C．甘油沸点290 ℃ D．苯沸点80 ℃ C、在操作②中，溶液中生成少量IClICl的性质类似于氯气，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量填序号________溶液，反应的离子方程式___________________________________。 A．KIO3 B．HClO C．KI D．Br2 d、为使从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂顺利进行，采用实验操作 。 e、步骤①灼烧海藻时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________从下列仪器中选出所需的仪器，将字母填写在空白处。 A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器 （3）海水中提溴 海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图 a 步骤①反应的离子方程式是______________________________________________， 步骤③反应的化学方程式是________________________________________________。 b 从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是________。 A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O c、步骤③中氧化剂是________，若反应中生成2 mol HBr，则消耗________ mol SO2。 d、根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是________________。 ①______________________________； ②____________ _______________； ③____________ _______________；④____________ _______________； ⑤____________ _______________；⑥____________ _______________； （4）海水中提镁 根据海水提镁的流程图，写出该过程的有关反应。 三、海水中的其他物质和能量1从海水中提取核能开发的重要原料 。2新型能源。 【巩固训练】 4、海水中制得的氯化钠可作工业原料，有关反应原理错误的是 A．生产金属钠和氯气2NaCl熔融2Na＋Cl2↑ B．生产烧碱和氯气2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ C．生产盐酸Cl2＋H22HCl D．生产纯碱Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O 5、某课外小组将海带的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧海带的灰烬中含有碘元素的是 A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成 B．取适量滤液，加入苯，振荡、静置，苯层无色，证明不含碘元素 C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D．取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素 6、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 【课后训练】 1、金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是 A．越活泼的金属越难冶炼 B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的 2、冶炼金属常用以下几种方法①以C、CO或H2做还原剂；②利用铝热反应原理还原；③电解法；④热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳用序号填写下列空白 1Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。2Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。 3Hg、Ag等不活泼金属________。 4V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。 3、用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是 A．二氧化锰 B．三氧化钨 C．三氧化二铬 D．四氧化三铁 4. [选作题]火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为2CuFeS2＋O2→Cu2S＋2FeS＋SO2。该反应CuFeS2作 剂，当标况下，生成22.4 L SO2时，反应转移的电子数为 mol。 【作业】创新方案P75–P81 课时练P109 P110 教师助手 学生帮手 家长朋友