高中化学必修二-第四章第一节课件复习过程
人教版高中化学必修2第四章知识点总结
2NaCl
(熔融)电═解 .
2Na
+
Cl2
↑
练习: 写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式
MgCl2 电═解 Mg + Cl2↑
(熔融)
═电解
2Al2O3 冰晶石 4Al +3O2↑
(熔融)
.
小结
金属活动性顺序与金属的冶炼方法 金属单质的还原性减弱,金属离子的氧化性增强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
.
快冶炼速有阅多读少课金种本属方88活法页动,内性分容顺别,序是找什出么金?属 K C适a 用Na于M金g A属l Z活n F动e 顺Sn序Pb表(H中) C的u哪Hg些A金g Pt Au
属? 金属活动性由强逐渐减弱
二 、 金属冶炼的方法的选择 (1)热分解法
(2)热还原法
(3)电解法
.
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
常用的还原剂有: 活泼金属、CO、H2、C(焦炭)
.
铝热反应
.
反应现象:剧烈反应,发出强 光,纸漏斗被烧穿,沙子上落 有黑色铁珠。
2Al+Fe2O3 高温 2Fe+Al2O3
注意: 镁条、氯酸钾的作用:引燃剂
.
用铝 热 反
{应 焊接钢轨
的
应 冶炼(高熔点的金属)
.
请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反 应的化学方程式
苯 甲苯
.
提高汽油的质量
☆石油的裂化与裂解
为了获得更多的轻质油
1)对石油进行裂化和裂 解的主要目的是什么?
(或为了提高汽油的产量)
邳州市第二中学高中化学必修2课件4-1-1金属矿物的开发利用
【典例2】
下列金属冶炼的反应原理,错误的是(
)
通电 A.2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑ △ B.MgO+H2=====Mg+H2O 高温 C.Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 △ D.2HgO=====2Hg+O2↑
【解析】
本题主要考查有关金属冶炼的反应原理。一
般很活泼的金属用电解法(K—Al)。较活泼的金属用还原法 (Zn—Cu )。此法要求在高温时还原剂的还原性大于被冶炼的 金属;不活泼的金属用热分解法(Hg、Ag)。由于Mg的还原 性大于H2,故B不正确。
随着经济和社会的发展,各种各样的金属应用越来越 广,但绝大多数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的 金属矿物中。那么,怎样从金属矿物中得到金属呢?不同的 金属冶炼方法是否相同呢?
新知识· 导学探究
●新知导学 1.金属在自然界中存在的形态 1 2 除了 □ ________、 □ ________等极少数金属以外,绝 3 大多数金属以□________的形式存在于大自然中。
5.合理开发和利用金属矿物资源
●典例透析 【典例1】 (2012· 经典习题选萃)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
答案:①Fe、Zn、Cu等较活泼的金属 ②活泼金属(如Na、Mg、Al等) ③Hg、Ag等不活泼金属 ④高熔点金属(如V、Cr、Mn等)的冶炼
点拨:根据金属的活动性来确定金属的冶炼方法。
知识点2
铝热反应及金属的回收利用
人教版高中化学必修一课件:第四章 第一节第1课时 二氧化硅和硅酸
分盐反应,如
①SiO2+Na2CO3 ②SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑。 CaSiO3+CO2↑。
归纳总结
化学式 状态
溶沸点、硬度 水溶性 与水反应
与碱 反应
与碱性氧化物反应 与酸
用途
二氧化碳与二氧化硅比较
CO2 气态 熔沸点很低 能溶于水 CO2+H2O H2CO3
点击进入 课时作业
归纳总结
1.实验室常用可溶性硅酸盐与酸反应制取硅酸。 2.硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶,浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶 经干燥脱水后得到硅胶(或硅酸干凝胶),具有较强的吸水性,常用作干 燥剂及催化剂的载体。
题组例练
1.下列关于硅酸的说法正确的是( D )
A.硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
• 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就 都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。下午1时7分4 1秒下午1时7分13:07:4121.11.16
(3)性质 ①物理性质 熔点 高 ,硬度 大
B)
解析:二氧化硅是由硅原子和氧原子按1∶2的比例形成的具有立体网状 结构的晶体,是熔点高、硬度大的固体;二氧化硅是一种不溶于水的酸性 氧化物,与水不反应;磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应, 生成具有黏性的硅酸钠,容易使玻璃塞与瓶口黏结在一起;氢氟酸能腐蚀 玻璃,不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,常用塑料瓶盛装氢氟酸。
无定
形两大类,水晶、玛瑙的主要成分
高中化学:第一二章章节复习课件 人教版必修2
甲比乙更容易与H2化合;(3)甲单质能与乙的阴离子反 应生成乙单质;(4)与金属反应时,等物质的量的甲 原子得电子数比乙原子得电子数多;(5)甲的单质熔 沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属C性强的是
16.下面的判断,错误的是( A)D
A.稳定性:HF<HCl<HBr<HI
B.砹是一种固体,HAt很不稳定,AgAt是难溶于水且感光性很 强的固体
C.硫酸锶(SrSO4)是一种难溶于水的白色固体 D.硒化氢(H2Se)是比H2S稳定的气体
第十九页,共44页。
• 466、458
第二十页,共44页。
17.对于核电荷数为37的元素,下列描述正确的是
第二十一页,共44页。
457、456
第二十二页,共44页。
金属性和非金属性强弱判断依据
1、金属性强弱的判断依据:
(1) 金属单质与水反应快慢
(2) 金属单质与酸反应快慢
(3) 最高价氧化物的水化物的碱性强弱 (4) 金属与盐溶液发生的金属间的置换反应 2、非金属性强弱判断依据:
(1) 非金属 单质与氢气反应的难易
子键. 成键的微粒: 阴离子、阳离子
成键的本质(作用力):静电作用(吸引和排斥) 成键的条件: 活泼金属和活泼非金属之间. (2)离子化合物: 通过离子键而形成的化合物 一般来说活泼金属 IA和和活II泼A族非金属 VIA和VI之IA间族可形成离子化合物(简单离子化合物)。
第二十六页,共44页。
(3)离子化..合物形成过程.的. 表示—电子式
③阴离子的电子式 ④离子化合物的电子式
高中化学 人教版选修4 课件:第四章 第一节 原 电 池(36张PPT)
要点二 原电池的设计
理论上,能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池, 实际设计时应注意以下几方面: 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极,向外电路 ________ 得到 电子;用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极,从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中,通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极,再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路,其中阳离子移 向________ 正 正 极,阴离子移向________ 负 极。
负极——电子流出极,电流流入极或阴离子定向移向极
正极——电子流入极,电流流出极或阳离子定向移向极
栏 目 链 接
3.根据两极发生的变化判断
负极——失去电子,化合价升高,发生氧化反现象判断
负极——会逐渐溶解,质量减小
正极——有气泡逸出或质量增加
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极:活泼性__强__的金属,发生__氧化__反应。
正极:活泼性__弱__的金属或导体,发生__还原__反应。 原电池正负极判断: 1.根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意:活泼金属不一定做负极,如Mg、Al在NaOH溶液中, Al做负极。 2.根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子 的定向移动方向判断
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,
(2)确定电极材料。
如发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负
高中化学必修二第四章 第一节 第1课时
第一节 开发利用金属矿物和海水资源第1课时 金属矿物的开发利用[学习目标定位] 1.知道金属在自然界中的存在形态,金属冶炼的一般方法和原理,会写相关反应的化学方程式。
2.掌握铝热反应的原理和实验。
3.了解金属回收的意义,树立环保意识。
一 金属的冶炼1.金属元素在自然界中的存在形式少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金和铂以及少量的银和铜。
化学性质比较活泼的金属,在自然界中总是以化合态存在。
这显然和金属的活动性紧密相关。
2.金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理:利用氧化还原反应的原理,在一定条件下,用还原剂或者加热、电解的方法把金属化合物还原为金属单质。
金属冶炼的实质:金属离子――→得到电子金属单质,即M n ++n e -―→M 。
3.不同金属适用的冶炼方法(1)热分解法:适于冶炼金属活动性顺序表中位于氢以后的金属;像汞、银等不活泼金属,它们在金属活动性顺序表中位于氢的后面,其阳离子得到电子的能力很强,所以其还原条件也较容易达到。
它们的氧化物受热就能分解得到单质。
请你写出冶炼汞、银反应的化学方程式: 2HgO=====△2Hg +O 2↑、2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
(2)电解法:位于金属活动性顺序表中氢前面的钾、钠、钙、镁、铝等几种金属的还原性很强,这些金属单质都很容易失去电子,而其对应的阳离子则氧化性很弱,很难得到电子,因此用一般的方法和一般的还原剂很难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。
请你写出冶炼铝、钠反应的化学方程式:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑、2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(3)热还原法适用于冶炼位于金属活动性顺序表中部的金属;常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属(如铝)等,多数金属的冶炼过程属于热还原法。
请你写出冶炼铁、钨、铅、铬反应的化学方程式:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2、 WO 3+3H 2=====高温W +3H 2O 、 2PbO +C=====高温2Pb +CO 2↑、 Cr 2O 3+2Al=====高温2Cr +Al 2O 3。
人教版高中化学必修 化学2 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第2课时)
2014年6月12日星期四
15
海水资源的开发利用
②提取流程
灼烧 海带 海带灰 含I-的溶液
稀H2SO4
溶解过滤
残渣
H2O2
含I2的有机溶液
2014年6月12日星期四
萃取
含I2的溶液
16
海水资源的开发利用
③实验方法
(1)称取3 g干海带,用刷子把干海带表面的附着物 刷净(不要用水洗,有I-)。 将海带剪碎,用酒精润 湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。 (2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全成灰, 停止加热,冷却。 (3)将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2 min-3 min,使可溶物溶解, 过滤。 (4)向滤液中滴入几滴稀硫酸,再加入约1 mL H2O2 溶液,观察现象。 (5)取少量上述滤液,加几滴淀粉溶液,观察现象。
2014年6月12日星期四
8
海水资源的开发利用
太阳能蒸发海水示意图:
2014年6月12日星期四
海水资源的开发利用
电渗析法:
它是利用离子交换膜的选择透过性,在
直流电场的作用下使水中的离子有选择的定
向迁移,使溶液中阴阳离子发生分离的一种
理化过程,由于其能耗低、产水量大、脱盐
率高稳定性强等特点,现已被广泛的用于医
2014年6月12日星期四 13
科学探究: 如何证明海带中有碘离子?阅读教材P91页实验 4—2 。
2014年6月12日星期四
14
海水资源的开发利用
(2)从海带中提取碘的实验 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。 用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是: 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
高中化学-第4章第1节 油脂(第2课时)教案
第四章生命中的基础有机化学物质第一节油脂(第2课时)一、教材分析本节内容是人教版高中化学选修5中的《油脂》。
糖类、油脂、蛋白质是生命的基础有机化学物质,是人体需要的主要营养素,也是重要的工业原料。
本节课学习的油脂与人们生命、生活息息相关,对本部分内容的学习可以提高学生的科学素养,丰富生活常识,将所学知识运用到生活中解释一些现象,让学生体会到化学就在我们身边,从而加深对化学这门学科的学习兴趣。
二、教学目标1、知识目标理解油脂的化学性质,常识性介绍肥皂、合成洗涤剂与人体健康等知识2、能力目标通过联系生活、生产实际问题培养学生对知识的迁移能力和推理能力3、情感、态度和价值观目标通过对肥皂制取的探究,认识化学对日常生活的重要意义三、教学重点难点重点油脂的化学性质难点油脂的皂化反应及工业制取肥皂的工艺过程四、学情分析本节内容是在学习了醇、酸、酯等很多有机物知识的基础上进行的,由于学生已经系统学习了有机化学基础,学生对烃的衍生物中各种官能团的结构、性质和反应已经有了一定的认识和理解。
学习过程中既对前面所学习的知识复习和巩固,加深认识和理解,同时有助于对新知识的掌握。
同时,由于本部分学习的油脂与人们生命、生活息息相关,可以激发学生学习的兴趣,从而可以更好地提高学习效率。
五、教学方法实验探究幻灯片六、课前准备1、学生:课前预习导学案、课内探究导学案、教材2、教师:幻灯片、食用油3、教学环境的设计与布置:课前打开实验室门窗通风,植物油若干、两人一组七、课时安排1课时(2)向(1)中滴入1mL食用油,振荡并观察现象。
[投影]现象:溴水或碘水褪色。
结论:食用油中的烃基含有不饱和成分。
[板书]2、化学性质[精讲点拔] 油脂属于酯,它能发生怎样的化学反应?[板书](1)水解反应在酸性或碱性条件下,油脂可水解生成相应的酸和甘油。
如:[讲]工业目的是制高级脂肪酸和甘油。
人体内消化吸收脂肪,给机体提供能量。
[板书] 皂化反应(saponification reaction):油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应。
邳州市第二中学高中化学必修1课件第四章第一节硅第二课时
三、硅单质——人工合成 制取硅的流程(了解):
• SiO2+2C = Si(粗)+2CO • Si(粗)+2Cl2=SiCl4 • SiCl4 +2H2 = Si+4HCl
高温 加热 高温
2、硅酸
[实验4-1]:在试管中加入1ml饱和Na2SiO3 溶液,用7~8滴水稀释,再滴入1~2滴酚酞 溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加 边振荡,至溶液红色变浅并接近消失时停止。 静置。仔细观察变化过程及其现象。
zxxk
• 现象:红色褪去,并有软而透明的胶冻状 的凝胶生成 • 结论:Na2SiO3溶液呈碱性,H2SiO3是一种 胶体,浓度增大聚集成凝胶。
实验室制取方法(强酸制弱酸):
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl H2SiO3分子大小在胶体范围,逐渐聚合而形 成硅酸溶胶(能流动),当硅酸的浓度较大时, 就会形成硅酸凝胶(不能流动),硅酸凝胶经 过干燥脱水就形成干燥剂(吸水),吸附剂(多
二、硅酸盐
• 硅酸盐是一种结构复杂的物质,一般由 硅、氧、金属元素组成的化合物,一般 不溶于水,基本组成单元还是[SiO4]四 面体,导致硅酸盐熔点高,化学性质很 稳定,不活泼。
Zx.xk
[实验4-2]P65
Na2SiO3溶液——水玻璃,肥皂填料、
木材防火、黏胶剂等
硅酸盐岩石
土壤胶体 ,负电
• 硅酸盐跟硅酸类似,形成胶体 • 特殊含硅化合物——碳化硅SiC,俗名 金刚砂(金刚石,二氧化硅) ,具有 的空间网状结构,硬度大,熔点高
高中化学必修二《原电池》教学设计
高中化学必修二《原电池》教学设计
稀硫酸
正
教学反思:
教材处理的比较好,使教学内容和结构都得到合理的安排。
不断地设置启发,学生也积极地配合,课堂气氛较好,语言处理的清楚流畅,让学生在掌握双基的基础上,开拓事业面。
充分利用现代化多媒体教学,课堂练习也按预定时间完成。
本节内容适合设计成由学生动手实验、亲自实践,这样可有意识地增加学生的个人体验,多方位增加学生的感性认识,使学生获得直接经验,进而培养学生获取信息、处理信息、解决实际问题等各方面能力,以学生能力的提高带动其知识的增长。
赵红梅教材分析-必修二第四章_Microsoft_Office_PowerPoint_演示文稿
三、本章教学目标
课程标准要求——知识与技能
内容标准 活动与探究建议
1.认识化石燃料综合利用的意义。
2.通过简单实例了解常见高分子材料 的合成反应,能举例说明高分子材料在 生活等领域中的应用。 4.以海水、金属矿物等自然资源的综 合利用为例,了解化学方法在实现物质 间转化中的作用。认识化学在自然资源 综合利用方面的重要价值。 5.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用 为例,体会化学对环境保护的意义。
6.能说明合成 新物质对人类生 活的影响,讨论 在化工生产中遵 循“绿色化学” 思想的重要性。 6.1以具体实例体会如何利用 化学反应制备新物质,从而认 识到化学反应在制造新物质方 面的作用,以及新物质的合成 对人类生活的影响。 6.2讨论在化工生产中遵循 “绿色化学”思想的重要性。
承前启后, 复习必修1 非金属、为 化学与生活 留端口
①查阅资料:利用石油裂解产物 乙烯制取重要的化工产品。
②查阅资料:海水资源及其利用 ③调查:当地水污染及治理情况 。 ④讨论:如何选择合适的洗涤剂 。
⑤查阅资料:高分子材料的应用 与发展。
⑥查阅资料:符合“绿色化学” 6.能说明合成新物质对人类生活的影 思想的化工产品的生产。 响, 讨论在化工生产中遵循“绿色化学 ”思想的重要性。
弹性 要求
不宜 拓展
初步学会梳理无机物之间的转化
金属冶炼及海水综合利用的化工工艺技术。
三、本章教学目标
第二节 资源综合利用、环境保护
①认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代 表物燃烧的化学方程式。
②了解煤的成分;知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用 途;知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。
基本 ③了解石油的成分;知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化工 产品及其用途。
高中化学必修二第四章知识点和习题(含答案)
- 1 -第四章 化学与可持续发展第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义: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 +n (化合态) M 0(游离态)。
3、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。
(2)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)。
(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl (熔融) 电解2Na +Cl 2↑ MgCl 2(熔融) 电解Mg +Cl 2↑ 2Al 2O 3(熔融) 电解4Al +3O 2↑(2)热还原法:适用于较活泼金属。
Fe 2O 3+3CO 高温2Fe +3CO 2↑ WO 3+3H 2 高温 W +3H 2O ZnO +C 高温Zn +CO ↑常用的还原剂:焦炭、CO 、H 2等。
一些活泼的金属也可作还原剂,如Al ,Fe 2O 3+2Al 高温2Fe +Al 2O 3(铝热反应) Cr 2O 3+2Al 高温2Cr +Al 2O 3(铝热反应)(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
2HgO △2Hg +O 2↑ 2Ag 2O △4Ag +O 2↑5、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。
(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;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。
二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl 、Na 、K 、Mg 、Ca 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
从海水中获得其他物质和能量具有广 阔的前景。
例如,铀和重水目前是核能开发中的 重要原料,从海水中提取铀和重水对一个 国家来说具有战略意义。
化学在开发海洋药物方面也将发挥越 来越大的作用。
• 从海水中制得的NaCl除使用外, 还用作工业原料: 1、制烧碱、纯碱、金属钠以及 氯气、盐酸、漂白粉等。
. 制取镁、钾、溴及其化工产品。
科学探究:
如何证明海带中有碘离子?
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。
用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式: 2I-+ H2O2 +2H+=I2+2H2O
②提取流程
灼烧溶解过滤海带源自海带灰残渣含I-的溶液
含I2的有机溶液
稀H2SO4 H2O2
萃取 含I2的溶液
③实验方法
(1)称取3g干海带,用刷子把干海带表面的 附着物刷净(不要用水洗,有I-)。 将海带剪 碎,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。 (2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带 完全成灰,停止加热,冷却。 (3)将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中 加入10ml蒸馏水,搅拌,煮沸2min-3min, 使可溶物溶解,过滤。 (4)向滤液中滴入几滴稀硫酸,再加入约 1ml H2O2溶液,观察现象。 (5)取少量上述滤液,加几滴淀粉溶液,观 察现象。
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
一、金属矿物的开发利用 1、金属元素的存在: 除了金、铂等极少数金属外,绝 大多数金属以化合物的形式存在于 自然界。
2、金属的冶炼
冶炼金属的实质是用还原的方 法使金属化合物中的金属离子得 到电子变成金属原子。
M n+ 得电子 M(被还原)
二、海水资源的开发利用
1、海水水资源的利用:
海洋约占地球面积的71%。 海水中 的水1.3X109 亿吨。占地球总水量97% (3%在陆地、淡水)。
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。
海水淡化的方法主要有蒸馏法、 电渗析法、离子交换法等。
潮汐能、波浪能等也是越来越受到重 视和开发的新型能源。
海水资源的分散性:
• 海水因为量太大、面太广,大多数元素尽 管总量很大但由于太分散 ,含量极微少
• 如:海水中金元素总含量约为50000000t (5千万吨)但一顿海水中只含金元素 0.000004g(10亿分之四克) (百分之0.000004克)
从海水中提取食盐的主要工艺流程
从海水 中制取盐的方 法主要有:盐 田法、电渗析 法和冷冻法。
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
3、金属冶炼的方法
(1)物理提取法:
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
(2)热分解法(适合一些不活泼金属)
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
(3)热还原法(适用于大部分金属)
△
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
铝热反应 实验4-1
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。
铝热反应的原理可以应用在生产上,如用于焊 接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理, 使铝与金属氧化物反应,冶炼钒、铬、锰等
(4)电解法(适合一些非常活泼金属)
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
海水蒸馏原理示意图:
太阳能蒸发海水示意图:
2、海水化学资源的开发和利用
海水资源的多样性:
• 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物 • 按含量计:含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、
Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%,其 余1%为70多种含量微少的元素。 • 海水中除了水以外,还含有80多种元素,有的 含量很大(如NaCl )有的含量很少(如Au)
从海水中提取溴的主要工艺流程
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:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
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:
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
小结金属的不同冶炼方法:
金属活动顺 序
K、Ca、Na、 Zn、Fe、Sn、
Mg、Al
Pb(H)、Cu
Hg、Ag、 Pt、Au
金属失电子
能力
强————————————→弱
金属离子的 得电子
主要冶炼方 法
弱————————————→强
电解法
热还原法 热分解法
合理开发和利用矿物资源,主要途径有:
1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热剂
铝——还原剂 (活泼金属——可作还原剂)
其它的铝热反应:
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
铝热反应的应用