4.1.1开发利用金属矿物和海水资源
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。
4-1 海水资源的开发利用
高中学化学教学案（必修2）学案主人主人班级学案序号：【探究课题】4-1 开发利用金属矿物和海水资源【教学内容】海水资源的开发利用（教材P90~92）【教学目标】1、了解海水淡化的方法及其意义。
2、认识海水的主要组成元素。
3、掌握从海水中提取溴、碘、镁的原理。
4、认同化学在海水综合利用中的重要价值。
【教学重点】从海水中提取溴、碘、镁的原理【温故知新】1、【新课导入】海洋约占地球表面积的71%，海洋是生命的摇篮，是一个"蓝色的宝库"。
海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。
加强对海水（包括苦咸水）资源的开发利用，是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施，是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。
【知识清单】一、海水水资源的开发利用1、海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占全球总水量的97％。
海水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
2、海水淡化（1）途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。
（2）方法：①蒸馏法——最先使用，技术成熟，但成本高。
②电渗析法——成本低，但未能大量生产。
③离子交换法——目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂。
（3）方向：海水淡化与化工生产相结合，与能源技术结合。
3、海水蒸馏（1）装置：a.蒸馏烧瓶；b.冷凝管；c.牛角管；d.锥形瓶。
（2）注意事项：①.烧瓶需垫石棉网进行加热。
②.烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的2/3，也不能少于烧瓶容量的1/3。
③.需向烧瓶中加沸石或碎瓷片，防暴沸。
④.冷凝水流向：下口进，上口出。
4、电渗析法利用离子交换膜进行海水淡化的方法。
离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，分别简称阴膜和阳膜。
阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。
在外加电场的作用下，水溶液中的阴、阳离子会分别向阳极和阴极移动，如果中间再加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的。
5、离子交换法利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。
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。
4.1.1金属矿物的开发利用
3.步骤：矿石的富集→冶炼→精炼
4.方法
①热分解法：适用于Hg及其后面的某些不 活泼金属。
②热还原法：适用于Zn~Cu之间的金属，
常用还原剂为焦炭、CO、H2、较活泼金属
等。 ③热电解法：适用于非常活泼的金属，电
解其熔融盐或其熔融氧化物。
因为氯化铝是共价化合物，故不能用电解
氯化铝来制备铝单质！ 之所以能用Na与KCl反应制备K，是因为在 850℃时，K为蒸汽，把K蒸汽抽走，将使
人类在约6000年前开始冶炼利用Cu，约 3000年前开始冶炼利用Fe，而在约200 年前才开始冶炼和利用Al。
4.1.1金属矿物的开Байду номын сангаас利用
一. 金属在自然界的存在状态
在金属化合物中，金属元素都显正价。
二. 金属冶炼
1.概念
2.原理：氧化还原反应，金属离子得电子被还 原成金属原子，金属原子聚集成金属单质。
平衡向右进行，反应得以进行。
④其他方法：物理法、湿法冶金
三. 铝热反应
1.操作
2.现象：当外露部分镁条刚刚燃烧完时，纸漏
斗内的混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，
产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热的液珠
落入蒸发皿的沙子上，液珠冷却后变为黑色固 体。
3.原理 ①反应
②镁条的作用：每条燃烧提供热量，并促 使KClO3发生分解。（引燃物） ③KClO3的作用：KClO3分解放出O2，使镁 条剧烈燃烧，单位时间内放出更多的热量， 以引发Al与Fe2O3的反应。（助燃物）
④铝热剂：铝粉与某些金属氧化物组成的混合物。 ⑤铝热反应：铝热剂在高温下发生剧烈反应并放 出大量热量的化学反应。 ⑥铝热反应中铝是还原剂，另一种氧化物是氧化 剂。 4.应用：①冶炼难熔金属（V、Cr、Mn等） ②焊接钢轨等。
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。
金属矿物的开发利用—教案
第四章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【教学目标】知识目标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2、掌握金属冶炼的原理和方法3、掌握铝热反应及其应用能力目标学生通过对金属冶炼原理的学习，能够提高归纳、总结、比较的能力。
情感目标帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
利用金属矿物开发利用这个专题，学生更热爱自然，热爱化学。
【教学重点、难点】重点：了解化学方法在金属冶炼方面的作用，并了解铝热反应的基本原理难点：在掌握了金属冶炼的一般原理基础上，了解使用于不同金属的冶炼方法【课时安排】一课时【教学方法】实验以及ppt演示，以师生互动的形式讲授【教学器材】多媒体、铁架台、火柴、蒸发皿、湿沙、坩埚钳、滤纸、自来水、铝粉、三氧化铁粉末、氯酸钾、镁条、【教学过程】导入：观看PPT图片，了解金属广泛存在于生产生活中，过渡到现代金属的开发利用。
引出本堂课的内容：讲解并质疑：金属元素广泛存在于生产生活中，金属是否直接从自然界中获得？那么金属元素在自然界中，如矿物或海洋中，是如何存在的呢？这又与什么性质有关？板书：一、金属元素在自然界中的存在及金属的冶炼1、金属的存在形式游离态：少数不活泼的金属；化合态：多数比较活泼的金属（用PPT放映实物图片，加深对金属在自然界中存在的形式的印象。
）介绍：我国金属矿产资源现状：截至到2002年度，我国已发现的矿产有171种，已探明储量的矿产有157种。
已探明的矿产资源总量约占世界的12％，仅次于美国。
我国的稀土金属、钨、锌、锑和锡在世界各国的储量中名列前茅，其中稀土、钨、锑和锡仍是世界上的名牌矿种。
中国主要金属矿产资源储量较丰富，但人均占有量少，矿产资源禀赋差，采矿、选矿和冶炼难度大。
中国正处于工业化的中期，在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展，但今后20～30年内矿产资源的供需矛盾将加剧。
因此，加大勘探力度，加强对矿产资源的开发利用和保护并实施全球化策略是重要的任务。
2017年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第1节开发利用金属矿物和海水资源2教案
第2课时海水资源的开发利用错误
《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。
人教版高中化学必修二课件：4.1.1金属矿物的开发利用
Al2O3+2Cr
Ⅳ.先从光卤石中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
则Ⅰ属于方法①,Ⅱ属于方法③,Ⅲ属于方法③,Ⅳ属于方法④。综
上分析,B 选项不正确。
答案:B
问题导学
当堂检测
迁移训练 1 人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是(
些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,
使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难
熔的金属氧化物中置换出来。
答案:D
问题导学
当堂检测
铝热反应
1.原理
用铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质。如 Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,3Co3O4+8Al
(3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO
W+3H2O;
2Cr+Al2O3;
2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法
制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3
和冰晶石共熔体的方法:
①2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
②MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
)
A.铁、铝、铜、钛
B.铜、铁、铝、钛
C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
解析:人们最早大量生产和使用的金属是铜,其次是铁,铝的大量生
产和使用才有近百年的历史,将来应用最广泛的金属是钛。
答案:B
问题导学
当堂检测
第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)
第一节开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)【学习目标】掌握海水资源开发利用的方法【基础知识】１．海水资源的广阔性：海洋占地球表面积的，具有十分巨大的开发潜力．仅以海水资源为例，海水和海水具有非常广阔的前景．海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占地球总淡淡量的97%。
海水中除了水以外，还含有多种常量元素和微量元素。
２．海水资源的多样性：海水中含有丰富的水资源；另外，海水中溶解和悬浮有大量的____________和，ＨＯＣｌＮａＫＣａＳＣＦＢＢｒＳｒ等种元素超过总量的；微量元素计多种．虽然海水中的元素种类，总储量，但富集程度却．３．海水资源的利用（１）海水水资源的利用海水水资源的利用主要包括和等。
海水淡化的途经：从海水中提取或从海水中把都可以达到淡化海水的目的．海水淡化的方法：主要有、、等．其中的历史悠久，技术和工艺也比较完善，但。
因此，海水淡化同结合、同结合，成为海水综合利用的重要方向。
（２）海水化学资源的利用【科学探究】１、海水提溴实验方案：⑴用法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。
⑵向酸化的海水中通入适量的，使溴离子转化为溴单质。
⑶向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛溶液的吸收塔内。
⑷向吸收塔内中溶液内通入适量的氯气。
⑸用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔中溶液里的单质。
化学方程式： 2NaBr＋Cl2＝；Br2＋SO2＋2H2O＝；2HBr＋Cl2＝；【科学探究】２、海带中碘元素的检验【自主探究】常用物质分离的方法有哪些(多多益善)?________________________________________________________________________【自我测试】1．海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的有( )A．海洋约占地球表面积71％，水储量达1．3×109亿吨，故人类不存在缺水问题B．海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用，两者可以综合进行C．海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物2．如果实行海水淡化来供应居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化 ( )B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化C．将海水缓慢降温凝固以获得淡水D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子3．从海水中提取镁的方法是首先使海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
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。
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
4.1.1开发利用金属资源和海水资源1
普通高中课程标准实验教科书—化学第二册[人教版]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源教学目标：1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性。
2、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。
3、揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。
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。
课时划分：“金属矿物的开发利用”1课时；“海水资源的开发利用”1课时。
教学方法：利用图片、录像、多媒体课件，讨论、归纳。
教学过程：第一课时[引课]现在各种报刊媒体频繁出现“可持续发展”一词，有那位同学解释一下？[阅读]资料卡片：自然资源与可持续发展。
增加资料：我国21世纪初可持续发展的总体目标是：可持续发展能力不断增强，经济结构调整取得显著成效，人口总量得到有效控制，生态环境明显改善，资源利用率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
[讲述]人们通常将数以万计的化学物质进行分类，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化学变化规律，认识物质在变化过程中表现出来的性质，所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要依据。
下面我们主要以金属矿物和海水资源的综合利用为例，一起认识体会化学在自然资源开发和利用中的意义合作用。
[板书]一、金属矿物的开发利用[讲述]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。
由于金属的活动性不同，可以必须采用不同的冶炼方法。
[板书]1．热分解法[讲述]有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。
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部分金属矿物
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
1、冶炼金属的几种方法
(1)、热分解法（不活泼金属）
请写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式
2HgO==2Hg+O2↑
2Ag2O==4Ag+O2↑
(2)、热还原法（活动性介于Zn-Cu的金属)
高温
CuO +H2 === Cu + H2O 2CuO + C === 2Cu + CO2 ↑
1、冶炼金属常用以下几种方法： ①以C、CO或 H2 作还原剂还原。 ②利用铝热反应原理用Al还原。 ③电解法。 ④热分解法。 下列金属各采用哪种方法冶炼最佳。 Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属( ① ) Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属( ③ ) Hg、Ag等不活泼金属 ( ④ ) V、Cr、Mn、W等高熔点金属( ② )
冰晶石 电解
降低熔点
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
归纳整理：
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，金属阳离子的氧化性增强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分 解法
物理 方法
(4)、其它方法： 湿法冶金—用活泼金属把不活泼的金属从 它的盐溶液中置换出来 Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4 Cu + 2AgNO3 === 2Ag + Cu(NO3)2
铝热反应的应用：
焊接钢轨；冶金工 业上常用于冶炼钒、铬、 锰等熔点高的金属。
请写出MnO2、Cr2O3分别与Al反应的 化学方程式
高温Βιβλιοθήκη 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
讨论：金属回收再用有何意义？实例有哪些？
意义： 实例： （1）节约矿物资源；（1）废旧钢铁用于炼钢； （2）节约能源； （2）废铁屑用于制铁盐； （3）减少环境污染 （3）定影液用于回收银
第一课时
1.了解金属在自然界中的存在形式。 2.掌握金属冶炼的一般原理和不同金属 的冶炼方法选择。 3.掌握铝热反应原理及实验。 4.了解金属回收和资源保护的意义。 5. 认识和体会化学在金属矿物开发和利 用中的意义和作用。
自学成果分享与交流
一、金属矿物的开发利用 （一）金属元素在自然界的存在形式如何？ （二）金属的冶炼 1、什么是金属的冶炼？ 2、金属冶炼的实质是什么？ 3、冶炼金属常用的方法有哪些？分 别适用于哪些金属？ （三）合理开发金属矿物资源，有效利用 金属产品、材料的主要途径有哪些？
火法炼铜 高温
Cu2S +O2 === 2Cu + SO2
铝热反应
现象:
剧烈反应，发出强光，
纸漏斗下端被烧穿， 有熔融物落入沙中。
镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂
铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、
MnO2、Cr2O３、V2O5等）在高温下进行的氧化 还原反应。
铝热剂：铝粉与这些金属氧化物的混合物。
2、下列氧化物不能跟铝粉组 成铝热剂的是( C ) A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5
作业:
习题2（写到教材上） 3、6 、9、10(写到作业本上)
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 （高炉炼铁） Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 （后专门介绍） 常用的还原剂：焦炭、CO、H2、活泼金属Al等
高温 高温 高温
(3)、电解法（Al及Al之前的活泼金属）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑