开发利用金属矿物和海水资源(1)
开发利用金属矿物和海水资源
含80多种元素，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。被称为“元 素的故乡”。
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿 吨是已知陆地铀矿 储量的4500倍。氘 有50亿吨足够人类 用上千万年
海洋中的矿产资源
一、海水水资源的利用：
粗盐提取NaCl方案
粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42除杂试剂： ①Na2CO3 ②NaOH ③BaCl2 ④盐酸 试剂加入顺序：②③①或③②①或③①② 主要操作： 溶解、过滤、蒸发
海水淡水粗盐 Nhomakorabea盐水
操作Ⅰ
（ 溶解）
BaCl2 NaOH Na2CO3
过滤
滤液 沉淀
适量 盐酸
蒸发 结晶
2、科学探究： 如何将海水中的Br-转变成Br2？ 1、推测海水提溴的步骤和实验装置；
新 疆 陨 铁
南
极
洲
陨
济南陨铁
铁
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在形式？
主要是化合态
金、铂等为游离态
(2)金属冶炼指的是什么？
将金属从其化合物中还原出来，使之转变为
单质的过程。
+ n e-
Mn+
M
得电子，被还原
冶炼金属的步骤： 矿石富集→金属冶炼→精炼
思考与交流
法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他 常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是 摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是 用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。
为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮 丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
2、电解法（适合一些非常活泼属） 、电解法（适合一些非常活泼属） 些非常活泼属
电解
MgCl2 (熔融 === Mg + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
电解
2Al2O3 (熔融 === 4Al + 3O2 ↑ 熔融) 熔融
冰晶石 电解
2NaCl (熔融 === 2Na + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
3、热还原法（适合大部分金属） 、热还原法（适合大部分金属）
金属的冶炼原理： 金属的冶炼原理： Mn+ + ne- == M
金属矿物的冶炼方法
根据金属的活动性顺序不同,采用不同的冶炼方法 根据金属的活动性顺序不同 采用不同的冶炼方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属） 、热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
第一节
开发利用金属矿物 和海水资源
第一课时
金属矿物的开发利用
主讲人: 主讲人 赵永艳
自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总体目标 我国21世纪初可持续发展的总体目标 21 可持续发展能力不断增强， 是：可持续发展能力不断增强，生态环 境明显改善，资源利用率显著提高， 境明显改善，资源利用率显著提高，促 进人与自然的和谐， 进人与自然的和谐，推动整个社会走上 生产发展、生活富裕、 生产发展、生活富裕、生态良好的文明 发展道路。 发展道路。
大多数金属矿石里含有杂 如石英、石灰石等， 质，如石英、石灰石等， 因此在冶炼金属时首先需 要富集矿石。 要富集矿石。
在富集后的矿石中 利用不同方法将金属还 原出来，最后进行提纯。 原出来，最后进行提纯。
金属矿物的开发利用(答案)
§ 4.1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一、选择题：1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。
选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是 A ．金属在自然界中的存在形式 B ．金属元素在地壳中的含量 C ．金属阳离子得电子的能力 D ．金属熔点的高低2.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200来年的事。
下列跟这个先后顺序有关的是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 ．②⑤ C ．③⑤ D ．②④ 3.下列金属冶炼的反应原理，不正确的是4．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是 A 、加热Al 2O 3 B 、加热CaCO 3 C 、电解熔融NaCl D 、氯化钠与铝粉高温共热 5.由黄铁矿炼铜的过程中发生了反应：Cu 2S+2CuO 4Cu+SO 2↑。
下列叙述正确的是 A ．该反应从氧化还原反应的电子转移角度看， 与SO 2+2H 2S=3S+2H 2O 是同一类型 B ．该反应从氧化还原的电子转移角度看， 与6NO 2+8NH 3=7N 2+12H 2O 是一种类型 C ．该反应中，氧元素氧化了硫元素A ．2NaCl(熔融)2Na ＋Cl 2↑B ．MgO ＋H 2Mg ＋H 2OC ．Fe 2O 3＋3CO2Fe ＋3CO 2D ．2Ag 2O4Ag ＋O 2↑D．该反应中，Cu2S既是还原剂又是氧化剂6.实验室将9g铝粉跟一定量金属氧化物粉末混合形成．发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质18g，则该氧化物粉末可能是①Fe2O3和MnO2②MnO2和V2O5③Cr2O3和V2O5④Fe3O4和FeO．A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④二、非选择题：7.已知有关物质的熔、沸点数据如下表：MgO Al2O3MgCl2AlCl3熔点/℃ 2 852 2 072 714 190(2.5×105 Pa)沸点/℃ 3 600 2 982 1 412 182.7请参考上述数据回答下列问题：工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
811金属矿物与海水资源的开发利用-(精准训练)2021-2022学年高一化学讲义(人教版2019)
8.1.1 金属矿物与海水资源的开发利用1、下列说法中，正确的是( )A ．金属的冶炼是把金属单质从其矿物中分离出来B ．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被氧化C ．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原D ．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原【答案】C【解析】金属冶炼的原理是利用氧化还原反应，把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质。
在金属的冶炼过程中，被冶炼的金属只能得到电子被还原。
2、我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO 3)和赤铜矿(Cu 2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃，这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。
下列叙述正确的是( )A ．“药金”实质上是铜锌合金B ．冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌C ．用王水可区别黄金和“药金”D ．用灼烧法不能区别黄金和“药金”【答案】A【解析】冶炼“药金”的相关反应方程式为ZnCO 3=====高温ZnO ＋CO 2↑、2ZnO ＋C=====高温2Zn ＋CO 2↑、2Cu 2O＋C=====高温4Cu ＋CO 2↑，故A 项正确，B 项错误；王水可以溶解黄金和“药金”，故C 项错误；用灼烧法可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金与氧气不反应，而“药金”可以与氧气反应，故灼烧后的“药金”颜色有变化，D 项错误。
3、分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，所得金属纯度的说法正确的是( )A ．用氢气的纯度高B ．用金属的纯度高C ．二者相同D ．无法比较【答案】A【解析】过量的H 2不会残留在被还原的金属中，所以用H 2还原得到的金属纯度高。
4、氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列说法不正确的是( )A ．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B ．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C ．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe 3O 4被CO 还原成Fe ，转移9 mol e －D ．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化【答案】C【解析】C 项，应转移8 mol e －。
2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(27)：开发利用金属矿物和海水资源
高考化学一轮复习测试卷及解析（27）：开发利用金属矿物和海水资源1．(2009·广东，2)广东正在建设海洋强省。
下列说法不正确的是()A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属2．(2009·天津理综，9)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：__________________、________________。
(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________________、__________________或H2、__________________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________________________________________________________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称：________________________________________________________________________。
高中化学必修二 学习笔记 第八章 第1节 第1课时 金属矿物、海水资源的开发利用
第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物、海水资源的开发利用[核心素养发展目标] 1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养证据推理与模型认知能力。
2.了解海水的主要组成元素、海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养宏观辨识与变化观念的学科素养。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义，培养科学探究精神，增强社会责任感。
一、金属矿物的开发利用1．金属元素在自然界中的存在形态2．金属的冶炼(1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为________________。
(2)原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子________电子被________成金属原子，从而获得金属单质。
即M n＋＋n e－===M。
3．金属的冶炼方法思考1根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下：(2)金属的冶炼方法热分解法分解HgO 分解Ag2O电解法冶炼钠冶炼镁冶炼铝热还原法高炉炼铁Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2铝热法炼铁其他方法湿法炼铜Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜Cu2S＋O2=====高温2Cu＋SO2其中热还原法常用的还原剂有________、________、________、________________等。
开发利用金属矿物和海水资源第1课时
《必修Ⅱ第4章第1节开发利用金属矿物和海水资源》第1课时【课标要求】1、掌握冶炼金属的一般原理2、了解适用于不同金属的冶炼方法，知道铝热反应。
【重点难点】1、知道常见金属冶炼及其原理。
2、金属矿物资源冶炼原理应用【温故知新】复习初中所学有关金属元素在自然界的存在形态及含量的知识。
开心自测：1、在地壳中含量最高的金属元素是，其次是。
2、自然界中金属元素一般以什么形式存在？一、金属的冶炼1、金属在自然界中的存在形式（1）只有等极少数金属以的形式存在。
（2）决大多数金属都以的形式存在。
2、金属元素化合价的特点。
3、金属冶炼的实质和原理4、金属冶炼的方法(1)热分解法，原理：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, 适用范围：适用于金属的冶炼。
举例：2HgO ；2Ag2O。
(2)热还原法原理：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（、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来。
适用范围：适用于大多数金属的冶炼。
举例：高炉炼铁：Fe2O3+CO 高温；用氢气还原氧化铜：钨的制备： WO3+H2高温；铝热反应炼铁： Fe2O3+Al高温。
铝热反应：（课本P81实验4-1）概念：铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应生成另一种金属并放出大量热的化学反应。
原理：铝作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属还原出来。
铝热剂：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、V2O5、Cr2O3等）组成的混合物。
特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，生成的金属单质呈熔融状态且易与Al2O3分离。
现象：。
注意事项：①实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；②铝粉要细，要没有被氧化，最好用铝银粉（商业名称）；(3)氧化铁粉末要干燥；（4）预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10 cm（过短热量不够，影响实验效果。
结论：。
应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点的相对较不活泼的金属，如V、 Cr、 Mn等。
【走向高考】2013高考化学一轮总复习 11-1开发利用金属矿物和海水资源 新人教版(必修部分)
11-1开发利用金属矿物和海水资源一、选择题1．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( )A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水解析：A、B、C中的金属或非金属单质需加入氧化剂或电解法制取，均为化学变化；而D中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的，为物理变化。
答案：D2．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用，下列认识正确的是( ) A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其活泼性无关B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、AlD．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4解析：选项A，Au是极不活泼金属，在自然界中有单质存在，古人不需冶炼即可获得，随着化学科学的进步，人类逐渐冶炼出Cu、Fe、Al等金属，可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关；选项B，石油是不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法；选项C；AlCl3是共价化合物，电解熔融AlCl3得不到Al；选项D，将Cu在空气中充分燃烧后转化为CuO，CuO与稀H2SO4反应即可得到CuSO4。
答案：D3．海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高，其中成本很高的步骤在于( )A．从海水中富集含微量元素的化合物B．使含微量元素的离子沉淀C．对含微量元素的混合物进行提纯D．从化合物中冶炼这些单质解析：海水中金、铀等微量元素的总量很大，但由于海水总量极大，故其浓度很低，而富集微量元素的化合物很困难，成本很高。
答案：A4．(2013·福建省厦门第六中学高三12月月考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼的工艺流程如下：下列叙述正确的是( )A ．试剂X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B ．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C ．图中所示转化反应都不是氧化还原反应D ．反应②的化学方程式为：NaAl(OH)4＋CO 2＝Al(OH)3↓＋NaHCO 3 答案：D5．冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法 ②水煤气(或氢气、一氧化碳)法 ③活泼金属置换法 ④电解法，这4种方法在工业上均有应用。
第四章 化学与可持续发展(知识点总结)
第四章 化学与可持续发展（两课时） 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（化合态） （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）2Na ＋Cl 2↑MgCl 2（熔融）Mg ＋Cl 2↑2Al 2O 3（熔融）4Al＋3O 2↑(2)热还原法：适用于较活泼金属。
Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2↑WO 3＋3H 2W ＋3H 2O ZnO ＋C 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 2Fe ＋Al 2O 3（铝热反应） Cr 2O 3＋2Al 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。
金属的活动性顺序 K 、Ca 、Na 、 Mg 、Al Zn 、Fe 、Sn 、 Pb 、(H)、CuHg 、Ag Pt 、Au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 富集法 还原剂或 特殊措施 强大电流 提供电子 H 2、CO 、C 、 Al 等加热 加热 物理方法或 化学方法二、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。
第四章 化学与自然资源的开发利用
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基础巩固1、下列金属中，既可用热分解法又可用电解法制备的是（）A．Fe B．Cu C．Al D．Ag2、在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（）A．Na、Ba、Mg、Al B．Na、K、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe3、用铅热法还原下列化合物，制取1ml金属，消耗铅最少的是（）A．MnO2B．W O2C．CO3O4D．Cr2O34、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极及金属铜5、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．分解反应D．复分解反应6、下列说法正确的是（）A．有些活泼金属如铝可作还原法的还原剂B．用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D．回收废旧金属，可以重新制成金属或它们的化合物7、用3.2g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )A．1344mL B．672 mL C．大于1344 mL D．小于672 mL8、下列化工厂：①炼铁、炼铜；②生产硫酸；③石油化工；④加工煤炭。
如不加防护，可能导致大气污染的是（）A．②B．②③C．③④D．①②③④9．自然界中的多数金属以＿＿＿态存在，少数不活泼金属能以＿＿＿＿态存在．在金属活动性顺序中，钾、钠、铝等金属一般常用＿＿＿＿法提炼；位于氢以后的金属可用＿＿＿法提炼；位于氢中部的金属一般可用＿＿＿＿法提炼．金属冶炼的主要化学反应原理是＿＿＿对于废旧金属的最好处理方法是＿＿＿＿．10．世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。
位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。
江苏省平潮高级中学高中化学集体备课 《第四章 化学与可持续发展》第一节 开发利用金属资源和海水资
Au) 铝热反应：铜镜汉武帝时铜币先秦刀币类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。
［讲］这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最杰出的园林—圆明园后，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，2000年在香港被拍卖。
由中国派员出高价将其赎回。
［投影］人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。
古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。
济南陨铁新疆陨铁南极洲陨铁［讲］金属在自然界的分布特点是：1、量大，自然界中的金属元素种类约占全部元素种类的80%。
2、面广，矿物中、动植物体中、水中都含有金属元素。
3、形态不一，有游离态，也有化合态，4、数量不均，自然界中以化合态形式存在的金属元素多，以游离态形式存在的金属元素少；有的金属元素含量高，有的金属元素含量低。
[板书]二、金属的冶炼[讲]除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属都以化合物形式存在于自然界。
化学要研究如何合理、高效的利用这些金属矿石，将其中的金属从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。
[板书]1、金属的冶炼：(1)用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属(2)将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的过程在工业上称为金属的冶炼。
［思考与交流］法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。
他常常大摆宴席，宴请天下宾客。
每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。
餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。
为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？［讲］简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。
由于矿石中的金属元素绝大多数都是以正化合价态存在，所以在金属冶炼的过程中，金属元素要经过一个被还原的过程[板书]2、金属冶炼的实质：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。
铝热反应：［板书］教案氢溴酸单质溴③海水提溴的实验室模拟装置［投影小结］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。
金属矿物海水资源的开发利用(精讲)高一化学精讲精练(人教版2019)
8.1.1 金属矿物、海水资源的开发利用【学科核心素养】1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，培养“科学探究”精神，增强社会责任感。
【知识讲解】一、金属矿物的开发利用1．金属元素在自然界中的存在形态：游离态和化合态2．金属冶炼的一般原理(1)基本原理：将金属元素从其化合物中还原出来。
(2)表示方法：M n ＋＋n e －===M 。
3．金属冶炼的一般方法(1)依据：金属活泼性不同，将其由化合态还原为游离态的难易程度不同。
(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式①热分解法：加热分解HgO ：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑加热分解Ag 2O ：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑②热还原法：H 2还原CuO ：CuO ＋H 2=====△Cu ＋H 2O高炉炼铁：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2铝热反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3③电解法：冶炼钠：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑冶炼镁：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑冶炼铝：2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑ ④其他方式：湿法炼铜：Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu火法炼铜：Cu 2S ＋O 2=====△2Cu ＋SO 24．合理开发和利用金属矿物资源(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
二、海水资源的开发利用1．海水水资源的开发利用(1)海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。
湖北省孝感市泵站中学高一化学下学期期末试卷含解析
湖北省孝感市泵站中学高一化学下学期期末试卷含解析一、单选题（本大题共15个小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，共60分。
）1. 在开发利用金属矿物和海水资源过程中，下列说法正确的是（）A、海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B、海水蒸发制粗盐的过程中只发生了化学变化C、工业上可用电解MgCl2溶液的方法来制备MgD、从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠参考答案：D略2. 已知。
还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。
在3molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。
加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
下列说决正确的是A. 反应过程中的氧化产物均为Na2SO4B. a点时消耗NHSO3的物质的量为1.0molC. O～b间的反应可用如下离子方程式表示：3HSO3-+I03-+3OH-=3SO42-+I-+3H2OD. 当落液中I-与I2的物质的量之比为5：3时，加入的NaIO3的物质的量为1.1mol参考答案：D试题分析：还原性HSO-3＞I-，所以首先是发生以下反应离子方程式：IO3-+3HSO3-═I-+3SO42-+3H+，继续加入NaIO3，氧化性IO-3＞I2，所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2，离子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2。
A、0～b间没有碘单质生成，说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子，加入碘酸钠的物质的量是1mol，亚硫酸氢钠的物质的量是3mol，亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子，根据转移电子守恒知，生成碘离子，所以其离子方程式为：3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+，氧化产物为SO42-；继续加入NaIO3，氧化性IO-3＞I2，所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2，离子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2，氧化产物为I2，故A错误；B、a点碘酸钠的物质的量是0.4mol，根据碘酸钠和亚硫酸氢钠的关系式知，消耗NaHSO3的物质的量=×3=1.2mol，则a点时剩余NaHSO3的物质的量为1.8 mol，故B错误；C、0～b间没有碘单质生成，说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子，加入碘酸钾的物质的量是1mol，亚硫酸氢钠的物质的量是3mol，亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子，根据转移电子守恒知，生成碘离子，所以其离子方程式为：3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+，故C错误；D、根据反应2IO3-+6HSO3-═2I-+6SO42-+6H+，3mol NaHSO3的溶液消耗NaIO3溶液的物质的量为1mol，生成碘离子的量为1mol，设生成的碘单质的物质的量为n，则根据反应IO3-+6H++5I-=3H2O+3I2，消耗的NaIO3的物质的量为mol，消耗碘离子的量为mol，剩余的碘离子为（1-）mol，当溶液中n（I-）：n（I2）=5：3时，即（1-）mol：nmol=5：3，故n=0.3mol，故加入的n（NaIO3）=1mol+mol=1mol+0.1mol=1.1mol，故D正确；故选D。
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)
减少金属的使用量
使用其他材料代替金属材料
……
软锰矿 MnO2
钨矿 CaWO4等盐
闪锌矿 ZnS
常见的金属矿物资源
金矿 Au
生活中的金的纯度 24K金：99.984% 铂矿 18K金：74.988% Pt 千足金：99.9% 足金：99.0%
阅读教材88～89页，完成导
学案上的自主学习部分
探究实验4 - 1
实验现象：剧烈 燃烧，放出大量 的热，发出耀眼 的光芒，纸漏斗 内剧烈反应，纸 漏斗被烧穿，有 熔融物落入沙中。
完成下列铝热反应
3 MnO2+ 4 Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3 Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温 高温
合理开发和利用矿物资源的途径：
金属铝的回收与利用
金属资源的可持续发展
回收和再利用
提高金属矿物的利用率
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时 金属矿物的开发和利用
安仁一中：秦楚旺
学习目标：
1．了解化学方法在金属矿物开发 （主要是金属冶炼）。 2．掌握金属冶炼的一般原理基础及 丌同金属的冶炼方法。 3．掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
黄铜矿 CuFeS2
赤铁矿 Fe2O3
铝土矿 Al2O3･nH2O
Fe2O3+2Al
高温
2Fe + Al2O3
(1)用磁铁靠近，看能丌能被吸引。来自(2)镁条燃烧提供热量，并促使KClO3分 解， KClO3分解产生O2，使镁条剧烈 燃烧，产生高温引发铝不氧化铁的反应。
(3)铝粉不某些金属氧化物的混合物 铝粉不某些金属氧化物的反应 焊接钢轨和冶炼金属
高中化学必修2(人教版)课本习题答案
高中化学必修2（人教版）课本习题答案第一节元素周期表1.1；1；；；7；l；；2.C3.C4.A5.(1).；;(2).；;(3).；6.7.8.(1)卤素单质的物理性质(2) 卤素单质的化学性质：①卤素单质与氢气反应随着核电荷数的增多，卤素单质与氢气的反应剧烈程度减小。
生成氢化物的稳定性减弱。
②卤素单质间的置换反应随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐减弱。
9.(1)；氧化剂；还原剂（2 ）、（3）、（4）、略10.（1）（2）甲与乙：（或）；乙与丙：；乙与丁：。
第二节元素周期律1.减小；减弱；增强；；；；2.B3.C4.(1)金属性强于(2)金属性强于，非金属性B强于(3)非金属性强于(4)非金属性强于(5)非金属性强于。
6.物理性质：银白色固体。
化学性质：金属性最强，与水反应非常剧烈第三节化学键1.①②③④⑤⑥2.C3.D4.D复习题P281.（1）（2)(3）B>A>C（4）>（5)黄(6)182.C3.A4.D5.D6.A7.D8.A9.(1)：A、B、C、D、E、F、G、、依次为Na、、、、、、、、(2)：A、B、C、D、E、F、G、、依次为Na、、、、、、、、，，，。
(3)A、B、C、D、E、F、G、、依次为Na、、、、、、、、10.(1)(2)熔、沸点逐渐增大，密度逐渐增大。
(3)可从能否置换出该非金属单质来判断强弱；从氢化物稳定性判断；从最高价氧化物对应水化物酸性判断等等第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1.吸收能量；放出能量；反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小2.热量；放出3.；4. ②③④⑤⑥，①。
5.D6.C7.AD8(1)D(2)C9.当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收热量，而形成生成物中的化学键要放出热量。
若放出的热量大于吸收的热量时，该反应是放热反应；若吸收的热量大于放出的热量时，该反应是吸热反应，且吸收的热能由外加热源(如酒精灯)提供，以满足断开反应物化学键所需能量的不足10.乙同学观点正确。
(2011--2012年高考第一轮复习)第十章第一节 开发利用金属矿物和海水资源
发生________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白
粉，制漂白粉的化学方程式为________________________。
(4) 用海滩上的贝壳制 Ca(OH)2 ，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到 ________问题。 (5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。 解 析 ： (1) 贝 壳 的 主 要 成 分 为 CaCO3 ， 对 其 煅 烧 制 得 CaO ， CaO 加 水 即 可 制 得 Ca(OH)2；(2)电解饱和食盐水和熔融 MgCl2属于氧化还原反应； (3)制漂白粉：2Cl2 ＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问 题。 答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 (2)电解 (5)海边
2011--2012年高考第一轮复习
开发利用金属矿物和 第三节 化学键 海水资源
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
1. 了解金属的冶炼。 2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 3．了解海水的综合利用。
1．金属在自然界的存在 金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以 游离态 存在，化学性质较活泼的金
用电解熔融MgCl2的方法。D不可选。
答案：B
1．以海水中NaCl为原料的相关化工产品
相关化学反应： 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Cl2＋H2
2HCl
2. 海水中提取溴的基本思路
开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)张ly精品课件
4、可用热分解法就可能制得的金属有（ C ） A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na Al 5、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO
作为还原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④ 铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、 Mn，试标明适宜的冶炼方法。 Al： ③ ； Mg： ③ ；Cu： ① ； ④ 。 Hg： ① ；Mn：
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温
铝热反应的应用
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
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。
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
高温
秦始皇陵墓 世界文化遗产
汞矿 ( HgO)
2HgO
加热
2Hg ＋ O2 ↑
秦始皇地宫埋“水银”之谜 《史记》记载：始皇陵有大量水银。地质学家先后两次来始 皇陵采样。发现始皇陵封土土壤样品中果然出现“汞异常”。 科学家由此得出初步结论:《史记》中关于始皇陵中埋藏 上百吨汞的记载是可靠的。地宫埋“水银”的千古谜案终于解 开了。 单质的汞，在自然界中是极为罕见的。为什么两千多年前 就能得到上百吨的水银呢？
铝热反应
实验4－1 注意观察现象
反应现象：剧烈燃烧，火星四射，沙里 有火热熔融物
金属冶炼教案
第一节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）
实习生张丹教学目标
知识与技能：1．知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。
并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。
2.能够书写相关的化学方程式。
过程与方法：1．自主学习，培养学生自学能力。
2. 活动探究，通过了解金属资源的开发，金属冶炼，培养学生归纳能力，比
较能力。
情感态度与价值观：1．帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
2.使学生热爱自然，热爱化学。
教学方法
分析比较法、实验演示法、讨论法……
教学重难点
冶炼金属的一般方法、铝热反应
板书设计
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
（一）存在
（二）金属的冶炼
1、定义
2、实质
3、一般方法
（三）金属冶炼和可持续发展。
第四章 第一节 教师用(5月26日)
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（第1课时）知识与技能1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
常识性介绍金属回收和资源保护的意义2、揭示化学与可持续发展的重要关系。
3、树立资源保护意识及合理开发意识。
4、初步培养自主查阅资料的能力5、使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。
2、活动动探究，通过了解金属资源的开发；金属冶炼；人类冶炼和使用金属的历史；金属资源的回收和再利用；海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、比较能力。
情感态度与价值观3、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。
4、通过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。
教学重点了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。
教学难点学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。
课时安排2课时（第1课时）教学过程【导入】人们通常将化学物质进行分类，在原子、分子乃至超分子等不同的结构层次上研究物质及其发生化学变化的规律，认识物质在变化过程中表现出的性质。
所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。
本节课我们主要以金属矿物和海水资源的充分利用为例，认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
※超分子：通常是指由两种或两种以上的分子依靠分子间作用力结合在一起的具有一定结构和功能的聚集体。
【资料卡片】自然资源与可持续发展1.自然资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。
2.可持续发展：包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。
一.金属矿物的开发和利用1.金属元素在自然界存在的形态：（1）游离态：极少数的不活泼金属（金、铂等）以游离态存在（单质的形式）（2）化合态：绝大多数金属在自然界中是以化合态（化合物的形式）存在，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。
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单质碘
2I- + 2H+ +H2O2 I2+2H2O
36
4、从海水中提取NaCl方案 海水晒盐（煮海为盐）
(1)合理的步骤是：③①④② (2)证明含碘的步骤是：②
现象是：滴入淀粉溶液，溶液变蓝。 反应的离子方程式是：
35
思考与归纳
提取海带中的碘元素得到单质碘
海水
生物 富集
燃烧
海带 操作1 海带灰
加水 加热
操作2
溶解
悬浊液
过滤
操作3 滤液
CCl4
试剂1
稀硫酸
碘水
过氧化氢溶液
试剂2
操作4
萃取 分液
碘的CCl4溶液 操作5
太阳能蒸发海水示意图：
31
2、科学探究： 如何将海水中的Br-转变成Br2？
1、推测海水提溴的步骤和实验装置； 2、写出相关的化学方程式。
浓缩海水
通入Cl2 ①
溴单质
通入空气，SO2吸收 ②
氢溴酸 通入Cl2
③
单质溴
32
海水提溴的实验室模拟装置
2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl
2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr
28
海水水资源的利用：
主要有： u 1.海水中水资源的利用
海水的淡化（咸水 淡水） u 2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）
29
•海洋中的化学资源的提取和检验 如何用海水制备淡水？
1、海水淡化
原理：加热到 水的沸点，液态水 变为水蒸汽与海水 中的盐分离，水蒸 汽冷凝得到淡水
海水蒸馏原理示意图 30
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
1
人类最早发现和应用的金属
资料卡片
铜是人类第一种大量使用的金属，结束了 漫长的“石器时代”。
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑ 孔雀石 C + 2CuO 高==温 CO2 ↑ + 2Cu 在公元前6000年到7000年左右，人 类开始迈进了象征古代文明开端的
2Al2O3 (熔融)
电解 冰晶石
4Al
＋
3O2
↑
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
电解法 还原法
பைடு நூலகம்
金属越活泼，越难冶炼
10
3、金属冶炼的方法举例
（1）电解法 适合一些非常活泼金属（ Zn前金属）
2NaCl (熔融) 电解 2Na＋Cl2 ↑
MgCl2 (熔融) 电解 Mg ＋ Cl2 ↑
2Al2O3 (熔融) 电解 4Al ＋ 3O2 ↑
铝土矿
冰晶石
11
（2）热分解法 适合一些不活泼金属（一般是H后的金属）
2HgO 加热 2Hg ＋ O2 ↑ 2Ag2O 加热 4Ag＋O2 ↑
（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）
（常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）
高温
2CuO + C
2Cu + CO2
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
回收金属的实例： （1）废旧钢铁用于炼钢； （2）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银
20
二、海水资源的开发和利用
21
从太空观察地球，看到地球上有七片陆 地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
22
海水资源的多样性
海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类 将重点开发海洋资源。
水资源 生物资源
能源
化学资源
15
铝热反应：
铝热反应的应用高：温
2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3
引燃剂：镁条 助燃剂：氯酸钾 铝热剂：铝和氧化铁
其他铝热反应： 铝＋某些金属氧化物 高温 Al2O3＋金属
3MnO2＋4Al 高温 2Al2O3＋3Mn
高温
Cr2O3+2Al
2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al
9Co + 4Al2O3
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。被称为“元
素的故乡”。
27
海水资源的分散性
u 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
u 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）
“铜器时代”。
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
3
人类最早是在由天而降的陨石中获得单质 铁的，陨石中含铁量高达90%以上。
古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里 变成了黑色的铁”。
新 疆 陨 铁
南
极
洲
陨
济南陨铁
铁4
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。
17
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
铝热反应的应用：
（冶练常用的还原剂有：
焦炭、CO、H2 、Al等活泼金属 ）
18
4、合理开发和利用矿物资源的途径：
（1）废旧金属回收； （2）矿物资源保护； （3）寻找金属替代品。
金属铝的回收与利用
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
高炉炼铁 主要反应
高温
WO3 + 3H2
W + 3H2O
（4）物理提取法：
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
2、金属冶炼方法的确定—由金属活泼性决定
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag
弱
强
电解法
热还原法 热分解法
实验4－1
反应现象：镁条剧烈 燃烧，放出大量的热，发 出耀眼的白光，纸漏斗的 下部被烧穿，有熔融物落 入漏斗。
2HBr + Cl2== Br2+2HCl
33
3 、科学探究： 如何证明海带中有碘离子？
34
证明海带中含有碘，有以下步骤：
①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却； ②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液； ③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； ④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。
23
海水水资源
海水中的水1.3X109 亿吨 占地球总水量97% （3%在陆地、淡水）
24
海水生物资源
25
海水能源
具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电
26
海水化学资源
大陆架的浅海海底：石油、天然 气、煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等 建筑材料和金属矿产
含80多种元素，含O、H及Cl、
5
6
2、金属的冶炼
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）
7
反应原理:
2Al2O3
(熔融)
电解 冰晶石
4Al
＋
3O2 ↑
电解槽
8
主 铁矿石 要 焦炭
原 空气 料：石灰石
反应原理:
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
为什么工业上铁和铝的冶炼方法不同？