【小初高学习】高中化学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2课时海水资源
高中化学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教案2新人教必修2
第1节开发利用金属矿物和海水资源一、教材分析《开发利用金属矿物和构》是人教版高中化学必修二第四章第1节的教学内容，主要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，解释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。
因此，教学要围绕这一教学目标展开。
本节教学重点：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。
本节教学难点：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。
二、教学目标1．知识目标：(1)说出金属冶炼的一般原理及冶炼的一般方法(2)说出海水资源综合利用对人类社会发展的重要意义2．能力目标：(1)通过铝热反应及海水的实验，学会金属冶炼的原理及简单了解元素分析的方法(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3．情感、态度和价值观目标：(1)通过了解金属回收的意义，培养学生的资源环保意识(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对化学学科的兴趣热爱三、教学重点难点重点：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。
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。
四、学情分析学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生化学实验基础都不好，所以讲解时需要详细。
对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础，但铝热实验是首次接触，需要教师指导并严格注意实验安全。
五、教学方法1．实验法：铝热反应，海带中提取碘2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习导学案，完成课前预习学案离。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置：六人一组，实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风，课前准备好绿实验用具七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
高中化学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课时金属矿物的开发利用课件
思路点拨：解答本题要注意以下两点： (1)明确冶炼金属的活动性； (2)根据金属的活动性顺序与冶炼方法之间的关系进 行选择。
1．在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的 金属组是( )
A．Na、K、Mg、Al B．Zn、Fe、Cu、Ag C．Na、K、Zn、Fe D．Mg、Al、Zn、Fe 解析：不能用化学还原剂制得的金属是一些非常活泼
解析：(1)金在自然界中以游离态存在，无需进行冶 炼。(2)金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生还原 反应。
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√
2．想一想，连一连。
金属
冶炼方法
(1)Na、Mg A．热分解法
(2)Fe
B．高温还原法
(3)Hg、Ag C．电解法
答案：(1)—C (2)—B (3)—A
问题 2：常用的热还原法有哪些？相比之下有哪些 优、缺点？
提示：(1)常用热还原法。
(2)各种热还原法的优、缺点。
[例 1] 下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的 是( )
解析：活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 等用电解法 冶炼，中等活泼金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等用热还原 法冶炼，不活泼金属 Hg、Ag 利用热分解法冶炼，故 A、 B、D 正确。C 错误，C 项为火法炼铜。
答案：C
解析：自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在， 极少数金属如 Au、Pt 等以游离态存在，A 错误；金属活 动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法 不同，B 正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的 利用率，又要回收利用废旧金属，C、D 正确。
答案：A
要点一 金属的活动性与冶炼方法 问题 1：金属活动性顺序与金属冶炼方法有何关系？ 提示：
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2
1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验桌、实验仪器（烧杯、试管、滴定管等）、金属矿物样本、实验试剂等。
2.课程平台：学校教学管理系统、化学教学资源共享平台等。
3.信息化资源：金属矿物开发利用相关的视频资料、学术论文、新闻报道等。
4.教学手段：讲授法、实验演示法、小组讨论法、案例分析法、问题驱动法等。
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教材分析
2024年高中化学第四章是人教版高中化学必修2第四章第一节的内容，主要介绍了金属矿物的开发利用。本节课的内容与日常生活和工业生产密切相关，旨在让学生了解金属矿物的性质、开发利用的方法和过程，以及与之相关的环境保护问题。通过本节课的学习，学生能够掌握金属矿物的性质，了解金属的提取和加工过程，提高学生的科学素养，激发学生对化学学科的兴趣。
-开展小组讨论或研究项目，让学生深入研究金属矿物资源的开采、加工和环保问题，并提出自己的解决方案。
-学生可以关注相关的学术期刊或行业动态，了解金属矿物开发利用的最新进展和技术创新。
板书设计
板书设计是课堂教学的重要组成部分，它能够帮助学生更好地理解和记忆教学内容。以下是一份针对本节课内容的设计示例：
```
4.题目：铝是一种轻质金属，请简述铝的提取过程。
答案：铝的提取过程通常包括：将铝矿石（如铝土矿）与碱混合，进行碱熔（铝酸钠的形成）；然后将铝酸钠溶液与盐酸反应，生成铝酸盐沉淀和氢氧化钠溶液；最后将铝酸盐沉淀与盐酸反应，得到铝酸溶液，进一步处理得到纯铝。
5.题目：金是一种贵重金属，请简述金的提取过程。
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答案
解析 常温下汞为液体，A 错误；金属具有导电性、导热性和延展性， B 正确；不是所有金属都能与酸反应，有些不活泼的金属不与酸反应，如金 与盐酸、硫酸等不反应，C 错误；性质活泼的金属元素在自然界中以化合态 的形式存在，有些化学性质不活泼的金属元素在自然界中是以游离态形式存 在的，如金、银等，D 错误。
2021/4/17
高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发
28
利用金属矿物和海水资源课件新人教版必修2
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
答案 C
答案
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一 下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体 不好哦~
9．用铝热法从下列金属氧化物中制取相应的金属各 1 mol，消耗铝的质 量最多的是( )
A．Fe2O3 B．V2O5 C．MnO2 D．Cr2O3
答案 B
答案
解析
11．下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是( ) A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
答案 D
解析 海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。A、B 选项中，海水中存在 Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要获得它们的单质必须失去或得到电子 才能实现。C 项中，需要电解饱和食盐水获取。
复习课件
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2021/4/17
高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利
高中化学第四章化学与自然资源的开发与利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第2课时海水资源的开发利用课
①分解贝壳制取氢氧化钙： CaCO3=高==温==CaO＋C，O2↑
②沉淀镁离子：
CaO＋H2O===；Ca(OH)2
Mg2＋＋2OH－===Mg(O；H)2↓ ③制备氯化镁：
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋；2H2O ④制取金属镁：
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋。Cl2↑
特别提示
海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，
如电渗析法、离子交换法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是
A.过滤法 C.分液法
B.蒸馏法√
D.萃取法
解析 通过过滤不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；利 用分液法不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；通过萃取 也不能使海水淡化。
2HBr＋Cl2===2HCl＋。Br2
归纳总结
空气吹出法进行海水提取溴时，常用纯碱溶液代替二氧化硫溶液来吸收单 质溴： 3Br2＋3Na2CO3===NaBrO3＋5NaBr＋3CO2↑； 然后用硫酸酸化，即可得到产品溴： NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O。
√B.四氯化碳、苯
C.汽油、醋酸 D.汽油、甘油 (3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、 集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品， 尚缺少的玻璃仪器是__漏__斗__、___分__液__漏__斗_。
答案
5.从海水中提取镁 (1)工艺流程：
(2)相关反应方程式
锥。 形瓶
归纳总结
(1)蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但耗能大、成本较高， 是目前海水淡化的主要方法。 (2)海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合，成为海水综合利用的重 要方向。如：将发电厂等企业的工业余热用于海水淡化是一种经济合理 的途径。
高中化学 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2课时教案1 新人
【学生阅读】海水的其他应用
【板书】5、海水的其他应用：提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。
【学生自学】科学视野-自然资源的开源与节流。
【小结]】我国海水综合利用技术日臻成熟，海水制盐是我国从海水中提取化学资源最早的产业，此外，气态膜法提溴、海水提钾、海水镁盐晶提取等都取得了阶段性进展，突破了关键技术，尤其是海水提取磷酸二氢钾、碳酸钾、硝酸钾三元复合肥以及人工合成钾高效吸附剂的研究工作进展顺利，为我国开辟新的优质无氯钾肥来源，打下了坚实的基础。
二、实验药品干海带、过氧化氢溶液（H2O2的质量分数为3%）、稀硫酸溶液（3mol/L）、、酒精、淀粉溶液（质量分数为1%）、CCl4
三、实验步骤
1、取10g食用干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净，不要用水洗。将海带剪碎，用酒精润湿放入瓷坩埚中，把坩埚置于泥三角上。
2、用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全烧成炭黑色灰用：
【讲解】海水的综合利用，主要有：1.海水中水资源的利用海水的淡化（咸水淡水）
2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）
【讲解】海洋占地球表面的71%，总面积约3.6亿平方千米。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。
【板书】5、海水的淡化
【讲解】海水淡化：是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是采用多效蒸发法；20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法（MSF），至今利用该方法淡化水量仍占相当大的比重；20世纪50年代中期的电渗析法（ED）、20世纪70年代的反渗透法（RO）和低温多效蒸发法（LT-MED）逐步发展起来，特别是反渗透法(RO)海水淡化已成为目前发展速度最快的技术。
高中化学 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)金属矿物的
第四章 化学与自然资源的开发利用[课程标准]1．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。
2．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。
3．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。
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]1．了解金属在自然界中的存在形式。
2.掌握金属的冶炼方法。
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.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
知识点一 金属的冶炼►自主探究自主学习 探究归纳阅读教材P 88～P 90，思考并填空一、金属在自然界中的存在形态二、金属的冶炼1．热分解法适用于不活泼金属的冶炼。
请写出下列反应的化学方程式。
(1)加热分解HgO ：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑。
(2)加热分解Ag 2O ：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
2．电解法适用于非常活泼金属的冶炼。
请写出下列反应的化学方程式。
(1)冶炼金属钠，电解熔融NaCl ：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。
(2)冶炼金属镁，电解熔融MgCl 2：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
(3)冶炼金属铝，电解熔融Al 2O 3：2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。
3．热还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有C 、H 2、CO 等。
请写出下列冶炼金属反应的化学方程式。
(1)高炉炼铁：3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2。
(2)铝热反应炼铁：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3。
(3)用氢气还原氧化铜：H 2＋CuO=====△Cu ＋H 2O 。
4．其他方法(1)火法炼铜：Cu 2S ＋O 2=====高温2Cu ＋SO 2。
高中化学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课件新人教版必修
课时1 金属矿物的开发利用
刷基础
C 2.[安徽宿州一中2019高一月考]下列金属用热还原法冶炼的是( )
A．钠
B．银
C．铁
D．汞
解析
Na为活泼金属，难用还原剂还原，通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼，A错误 ；Ag为不活泼金属，通常用热分解法冶炼，B错误；Fe是金属活动性顺序中处于中间 位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、Al等)将Fe从其化合物中还原出来，C正确 ；汞为不活泼金属，通常用热分解法冶炼，D错误。
C．(Ⅲ)—③
D．(Ⅳ)—④
解析
(Ⅰ)火烧孔雀石是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；(Ⅱ)湿法炼铜是采用 金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；(Ⅲ)铝热反应是采用金属置换法冶炼 金属，对应方法③，故C正确；(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方 法，对应方法④，故D正确。
①四氯化碳 ②苯 ③酒精 ④乙酸
(4)I－和IO3－在酸性条件下生成I2的离子方程式是 ____5_I_－_＋__I_O__3_－_＋__6__H_＋______3__I2_＋__3__H_2_O___________________________________________。 (5)图中含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液，其目的是_富__集__碘__元___素______。
解析
c是铝热剂，可能为Fe2O3和Al的混合物，A错误；铝热反应是放热反应，但是铝热反应 需要在高温条件下发生，B错误；Mg燃烧放热，氯酸钾受热可分解产生氧气，促进镁条 的燃烧并产生大量的热，提供高温条件，C错误；铝热反应可以放出大量的热，故利用 铝热反应可焊接钢轨，也可冶炼锰等难熔金属，D正确。
课时1 金属矿物的开发利用
2017-2018年高中化学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
第一章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。
教具准备多媒体、投影仪、砂纸、铁架台（带铁圈）、蒸发皿、滤纸、火柴、沙子、铝粉或铝银粉（商业名称）、镁带、氯酸钾、氧化铁粉末、小木条电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪挂图、标本等课时安排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。
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。
高中化学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4.1.1金属矿物的开发利用
2018-2019学年高中化学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4.1.1 金属矿物的开发利用同步测试新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中化学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4.1.1 金属矿物的开发利用同步测试新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1课时金属矿物的开发利用基础巩固1金属冶炼的实质是（）A。
金属元素失去电子B。
金属元素获得电子C.金属元素被氧化了D。
金属元素可能被氧化了,也可能被还原了答案B解析大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，其化合价为正价，在冶炼过程中得电子被还原。
2铝用来焊接钢轨是利用( ）A。
铝与氧气反应生成稳定的保护层B.铝是热的良导体C。
铝是强还原剂,铝热反应放热D.铝合金强度大答案C解析铝是强还原剂，铝热反应放出大量的热，可达到很高的温度，生成了Al2O3和液态铁，从而将钢轨焊接在一起。
3已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系,请你推测:下列事件发生在铁器时代之前的是( ）A。
金属铝的冶炼 B.青铜器时代C。
金属钾的使用D。
戴维发现金属钠答案B解析金属单质的发现和使用与金属活动性顺序相反,即金属越不活泼越易被还原成金属单质,被发现和使用的越早,比铁不活泼的金属在四个选项中只有Cu，故选B.4下列金属冶炼的反应原理，错误的是（)A.2NaCl(熔融）2Na+Cl2↑B。
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第2课时高一化学
溴单质在有机溶剂中的颜色是橙红色。
答案氧化 Cl2+2Br-==2Cl-+Br2 分液漏斗 四氯化碳 橙红
12/11/2021
第二十一页，共三十二页。
探究(tànjiū)
一
探究(tànjiū)二
【典例3】 镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的 镁是从海水中提取(tíqǔ)的。主要步骤如下:
知识(zhī shi)
铺垫
新知(xīn zhī)
预习
自主(zìzhǔ)
预测
1.下列说法正确的是( ) A.海洋约占地球表面积的71%,所以地球上不缺水,人类可以随意使用水 资源,不必节约 B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法 C.海水淡化的各种方法中,蒸馏法的成本最低
D.以上说法都正确 解析地球表面咸水多,淡水少,许多国家面临着淡水资源的危机,故不可 以随意浪费水资源,A项错误;海水淡化中蒸馏法的成本较高,C项错误。
12/11/2021
第二十页，共三十二页。
探究(tànjiū)
一
探究(tànjiū)
二
提能训练2溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。实验室模拟
海水中溴的提取(tíqǔ)。
实验方法:将适量新制氯水加入到20 mL富含溴离子的海水中(海水可以
用0.1 mol·L-1NaBr溶液代替),把溴置换出来。氯水中的氯气作
12/11/2021
第十四页，共三十二页。
探究(tànjiū)一
探究(tànjiū)
二
2.海水提镁 (1)主要反应(fǎnyìng)原理:
CaCO3 CaO+CO2↑ CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O
高中化学第4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第2课时海水资源的开发利用课
高中化学第4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 资源第2课时海水资源的开发利用课件新人教版必修2
2021/4/17
高中化学第4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第2课时海水资源的开发利用课件新人
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第2课时 海水资源的开发利用
A．溴离子具有氧化性 B．氯气是还原剂 C．该反应属于复分解反应 D．氯气的氧化性比溴单质强
解析：选 D 溴元素化合价升高，Br－作还原剂，具有还原 性，氯元素化合价降低，Cl2 作氧化剂，该反应为置换反应，说 明了 Cl2 的氧化性比溴单质强。
4．从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中 正确的是( )
3 600
1 412
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是( )
A．海水―Na―O→HMg(OH)2―电―解→Mg
B．海水―H―C→l MgCl2
溶液―→MgCl2
电解 晶体――→Mg
石灰乳
灼烧
电解
C．海水 ――→ Mg(OH)2――→MgO――→Mg
D．海水石――灰→乳Mg(OH)2―H―C→l MgCl2 溶液H―C―l气→流MgCl2(熔
2．下列关于海水知识不正确的是( ) A．海水资源的利用包括海水水资源的利用和化学资源的利 用 B．海水既苦又涩，不能直接利用 C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低 D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合
解析：选 B 海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水 化学资源的利用，海水水资源的利用包括海水淡化(同化工生产和 能源技术相结合)和直接利用(如冲厕等)，海水化学资源的利用包 括海水制盐，海水提取 Mg、Br2、I2 等；海水中某些金属元素的 总储量很大，但富集程度却很低，故 A、C、D 正确，B 错误。
高中化学： 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本节建议3课时：第一课时：P88至P89表格4—1前（金属矿物的开发利用、实验4-1）第二课时：P89表格4—1至P90 2.海水化学资源的开发利用前（表4-1常见金属的冶炼、P90思考与交流、二1.海水的淡化）第三课时：P90 2.海水化学资源的开发利用第一课时一、课时安排本课时包含内容：金属矿物的开发利用、实验4-1二、教材内容分析1．教材编写教材从金属矿物的开发利用引入，通过金属冶炼的基本原理，使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础，化学方法是由金属化合物转变成金属单质的惟一方式，金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。
实验4-1帮助学生认识到一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
2．教材内容前后关系、地位金属矿物资源的开发在新教材中主要介绍冶炼金属的三种不同方法，还介绍了铝热反应。
而这部分在旧教材中是高二化学第三章《几种重要的金属》、《铝和铝的重要化合物》及《金属的冶炼》中介绍的。
之前已学习过金属性强弱规律、氧化还原反应、常见的金属Na、Mg、Al、Fe的基本性质，本课时以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托，探究金属的冶炼原理，帮助学生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。
新旧教材对比：新教材在旧教材基础上删去了“金属冶炼的步骤”、“热还原法”及“热还原法中的三个方程式：CO还原Fe2O3、H2还原WO3、Al还原Cr2O3”；在电解法中补充了MgCl2的电解，删除铝热反应实验的应用。
选修2《化学与技术》第三单元化学与材料的发展课题2《金属材料》中还将涉及到钢铁的冶炼和铝的冶炼。
3．教材素材处理P88文本内容可结合在化学1第三章所学习的金属及其化合物知识内容组织学生阅读，讨论、归纳。
并学会观察比较一些常见金属的冶炼的化学原理，书写相关的化学方程式。
高中化学第4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课时2海水资源的开发利用课件新人
学
业
课时 2 海水资源的开发利用
分 层
测
评
知 识 点 二
1．了解海水资源及其利用。 2．了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。 3．掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，海水提溴，海带提碘。 (重难点) 4．了解海水综合利用的重要方向。
海水水资源的利用
[基础·初探] 教材整理 海水水资源的利用——物理过程 1．海水水资源的利用类型 海水水资源的利用主要包括：海水的 淡化和直接利用海水进行循环 冷却等。 2．海水淡化的主要方法： 蒸馏法、电渗析法、 离子交换法。
[核心·突破] 1．海带中含有碘元素的检验 (1)关键反应的反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 (2)实验步骤及证明方法
海水化学资源的开发利用
1．海水中的化学元素
[基础·初探]
(2)特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。
2．海水化学资源的开发利用
①流程：海带灼烧→浸泡→过滤→氧化→萃取→提纯
海水 →碘单质 提碘 ②主要的化学原理：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
海水 提溴
(写出离子方程式) ①方法：在预先经过酸化的浓缩海水中，用
(1)主要仪器：A： 圆底烧瓶；B： 冷凝管；C： 锥形瓶 。 (2)冷凝水的流向： a 口进， b 口出。 (3)A 中加入碎瓷片的目的是 防止海水暴沸。 (4)原理 将海水加热，海水中的水分受热变成 气态(其余成分因沸点较高，不易汽化， 留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成 液态 水。经过蒸馏冷凝得到的液态水即为 淡水。
[核心·突破] 1．海水淡化三种方法的原理
方法Leabharlann 原理蒸馏法将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得 到蒸馏水
高中化学第4章化学与自然资源的开发利用第1节第1课时金属矿物的开发利用化学
熔点/℃
660
2 054
1 535
1 565
沸点/℃
2 467
2 980
2 750
…
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请回答下列问题： (1)氧化铁与铝反应的化学方程式为________________，该反 应中氧化剂为______________________。 (2)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。 理由是__________________________________________。 (3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中 含有金属铝。该实验用的试剂是____________，反应的离子方程 式是______________________________________。
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核心(héxīn)要点突破
找准重点(zhòngdiǎn) 深化理解
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金属冶炼方法与金属活动性顺序的关系
活动性顺序
K Ca Na Zn Fe Sn Pb Hg Pt
Mg Al
Cu
Ag Au
单质还原性(原子失 e－)
强―→弱
(2)根据表中所列熔点数据可知，铝的熔点低于铁的熔点，故 当铁熔化时，一些铝与铁熔合在一起形成铝铁合金。
(3)要证明铁铝合金中有铝，根据 Al、Fe 的性质来分析，可 选择 NaOH 溶液来验证 Al 的存在。
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【答案】 (1)2Al＋Fe2O3=高==温==2Fe＋Al2O3 Fe2O3 (2)铝热反应放出大量的热，能使铁熔化，而铝的熔点比铁低， 故熔融物可能是液态的铁铝熔合形成的合金 (3)NaOH 溶液 2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO－ 2 ＋3H2↑
高中化学第4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第1课时金属矿物的开发利用
2CuO==△===2Cu＋CO2↑，符合①；
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(Ⅱ)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③； (Ⅲ)：2Al＋Cr2O3=高==温==Al2O3＋2Cr，符合③； (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2(熔 融)=电==解==Mg＋Cl2↑，符合④。 3．利用 CO 冶炼铁的反应是置换反应吗？ 答案：3CO＋Fe2O3=高==温==2Fe＋3CO2，不是置换反应。
A．(Ⅰ)用①
B．(Ⅱ)用②
C．(Ⅲ)用③
D．(Ⅳ)用④
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解析：选 B 选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中
存在的状态及金属的活动性。(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应
分别是
(
Ⅰ
)
：
Cu2(OH)2CO3
△ =====
2CuO
＋
CO2↑
＋
H2O
，
C
＋
(2)选出该实验的实验现象：________(填写在横线上)。 ①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒， 火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入 蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
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(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔： ____________ ； 蒸 发 皿 盛 沙 ： ____________ ； 镁 条 ： __________________；氯酸钾：__________________。
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ _______________________________________________。
高中化学第4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课时1金属矿物的开发利用化学
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自主预习 探新知
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一、金属的存在 1．地壳中含量最高的金属元素是_铝__，人类最早使用的金属是 _铜__，使用最广泛的金属是_铁__。
2.
3．金属活动顺序(从强到弱)表为_K_、__C_a_、_N__a_、_M__g_、_A__l、__Z_n_、_____
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②电解法
适用于非常活泼金属的冶炼。如： a．NaCl：_2_N__a_C_l_(熔__融__)_=_电=_=_解=_=_2_N__a_＋__C_l_2↑__。 b．MgCl2：_M__g_C_l_2(_熔__融__)_=电_=_=解_=_=_M__g_＋__C_l_2_↑__。 c．Al2O3：_2_A__l2_O__3(_熔__融__)_冰=_电=_晶=_解=_石=__4_A_l_＋__3_O_2_↑__。
④使用其他材料代替金属材料等。
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1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”) (1)金属在自然界中的存在形式只有化合态没有游离态( ) (2)金属冶炼的本质是金属化合物的金属被氧化( ) (3)金属越活泼往往越难冶炼，发现的越晚( ) (4)铝的冶炼方法是电解熔融的 AlCl3( ) [提示] (1)× (2)× (3)√ (4)×
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2．下列化工原理生产中错误的是( )
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
入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁 ③工业上用电解熔融氧化镁的
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第2课时海水资源的开发利用(时间:40分钟)基础过关1.(2016·吉林期末)以海水为原料,不需经过化学变化就能获得的产品是( A )A.NaClB.NaOHC.MgD.Br2解析:海水中氯化钠含量比较高,把海水在太阳下暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,A正确;要得到烧碱,需电解饱和食盐水是化学变化,B错误;海水中镁以离子形式存在,要得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁固体,然后再去电解熔融状态的氯化镁,是化学变化,C错误;从海水中获得单质溴,通过氯气将溴离子氧化为溴单质,是化学变化,D错误。
2.下列说法正确的是( C )A.海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应B.海水晒盐的过程发生复分解反应C.从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一D.将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一解析:镁是活泼的金属,海水中提取镁的过程涉及氧化还原反应,A错误;海水晒盐是物理变化,不能发生复分解反应,B错误;从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一,C正确;明矾可以净水,但不能淡化海水,D错误。
3.海水淡化可采用膜分离技术,如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜。
下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是( C )A.溶质质量增加B.溶液质量不变C.溶剂质量减少D.溶质质量分数不变解析:右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能通过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数增大。
4.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。
从海水中提取镁,可按照如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将所得的产物熔融后电解。
关于提取镁,下列说法不正确的是( D )A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁C.第④步电解时会产生氯气D.以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解反应解析:海水和贝壳都易于得到,而且十分丰富,所以此法的优点之一是原料来源丰富,故A正确;海水中含有氯化镁,但浓度低且含有其他杂质,不能直接蒸发结晶,故B正确;贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,发生的是分解反应;电解氯化镁时产生氯气和镁,属于分解反应;生石灰和水反应是化合反应,氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应,所以提取镁的过程中没有涉及的反应类型是置换反应,故C 正确,D错误。
5.目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法,其流程图如下:下列推断不合理的是( C )A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质B.SO 2吸收溴的反应方程式为SO2+2H2O+Br2H2SO4+2HBrC.流程中循环利用的物质有SO2、Cl2等D.没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能解析:溴易挥发,所以用热空气将溴吹出,A正确;SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,B正确;流程中SO2被氧化为H2SO4,Cl2被还原生成Cl-,则SO2、Cl2不可能被循环使用,C错误;“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高,消耗能源少,成本低,D正确。
6.(2017·辽宁大连模拟)溴、碘主要存在于海水中,海水中的碘富集在海带中。
我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。
提取碘的途径如图所示:干海带海带灰水溶液碘单质下列有关叙述正确的是( B )A.碘元素在海水中以游离态存在B.在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C.操作A是结晶或重结晶D.B是提纯操作,常用过滤和蒸馏解析:海水中碘元素以I-形式存在,A错误;操作A是萃取,C错误;操作B是分液,D错误。
7.(2017·黑龙江大庆模拟)南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示。
下列有关说法正确的是( D )A.第①步中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸B.第③步的关键要低温小火烘干C.第②步加入的是氯碱工业的产品NaOHD.第④步到第⑥步的目的是富集溴元素解析:除去粗盐中S、Ca2+、Mg2+时,应先加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液,因为Ba2+有毒,应除去过量的Ba2+,A错误;由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2,应在HCl气流中加热,得到无水MgCl2,B错误;第②步应加入石灰乳,若使用NaOH,会使制镁的成本高,C错误。
8.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示。
下列说法错误的是( C )A.试剂1可以选用石灰乳B.从苦卤中提取Br 2的反应的离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2C.工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的S解析:石灰乳能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,故A正确;氯气能将溴离子氧化为溴单质,从苦卤中提取Br 2的反应的离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2,故B正确;氧化镁熔点很高,氯化镁熔点比氧化镁低,电解氧化镁冶炼镁增加成本,所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,故C错误;氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡,且氯离子不是杂质离子,故D正确。
9.(2017·江苏南京模拟)从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法中,不正确的是( A )A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌B.在含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色D.在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”解析:灼烧干海带应在坩埚中进行,而不应在蒸发皿中灼烧海带。
10.海水提镁的主要流程如下:下列说法正确的是( D )①试剂M是盐酸②流程中的反应全部都是非氧化还原反应③操作b只是过滤④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量A.①②③④⑤B.仅②③C.仅④⑤D.仅①④⑤解析:将Mg(OH)2转化为MgCl2,用盐酸,故①正确;分析流程中,电解无水氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应,流程中的反应不全部都是非氧化还原反应,故②错误;操作b是浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程,故③错误;用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁,加石灰乳可以制Mg(OH)2,故④正确;氧化镁熔点高,熔融消耗能量高、效益低,电解熔融MgCl2比电解熔融MgO制金属镁更节约能量,故⑤正确。
能力提升11.以CaCO3、海水等为原料,可以制备一系列物质,如图所示。
下列说法正确的是( C )A.Cl2、漂白粉和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同B.氯碱工业就是指工业上电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2、H2的过程C.工段④必须在干燥的HCl气流中加热才能制取无水MgCl2D.工段②中溴元素被氧化解析:Cl2、漂白粉的漂白原理是应用HClO的强氧化性,属于氧化漂白,不可逆,SO2的漂白原理是SO2与有色物质发生化合反应,过程可逆,故A错误;电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业,故B错误;工段②的反应中,溴元素化合价降低被还原,故D错误。
12.(2017·福建宁德质检)从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作,其中正确的是( D )解析:灼烧海带应用坩埚,A错误;过滤时应用玻璃棒引流,B错误;苯的密度比水的小,萃取了单质碘的苯在上层,应从分液漏斗的上口倒出,C错误。
13.(2017·福建泉州五校联考)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中产品有(填化学式)。
(2)某化学小组的同学为了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,设计了如图所示实验装置:①图中仪器B的名称是,冷却水的出口为(填“甲”或“乙”)。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是。
③C中液体的颜色为。
④D装置的作用是。
解析:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故产品有NaOH、H2和Cl2。
(2)①仪器B为冷凝管,冷却水流动的方向与气体流向相反,可提高气体的冷却程度,因此进水口为乙,出水口为甲。
②橡胶塞和橡胶管都含有不饱和碳碳双键,和溴发生加成反应,即溴能腐蚀橡胶。
答案:(1)H2、NaOH和Cl2(2)①冷凝管甲②Br2能腐蚀橡胶③深红棕色或红棕色④吸收尾气14.福建有广阔的海岸线,建设海峡两岸经济区,海水的综合利用大有可为。
海水中溴含量约为65m g·L-1,从海水中提取溴的工艺流程如下:(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是。
(2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的。
A.氧化性B.还原性C.挥发性D.腐蚀性(3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。
写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式: 。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是。
A.乙醇B.四氯化碳C.烧碱溶液D.苯解析:(1)由于海水中Br-的含量低,步骤Ⅰ中获得游离态的溴后,步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴,其目的是富集溴元素。
(2)步骤Ⅱ中用热空气吹出Br2,主要是利用了溴的挥发性。
(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。
(4)溴与SO2的水溶液反应的化学方程式为SO 2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr。
(5)乙醇能与水互溶,不能用作萃取剂;NaOH能与Br2反应,故也不能选用烧碱溶液作萃取剂。
答案:(1)富集(或浓缩)溴元素(2)C(3)3 3 1 5 3(4)SO 2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4(5)BD。