4.1.1 开发利用金属矿物和海水资源
第四章第1节开发利用金属矿物和海水资源教学设计
第四章第 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， 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， 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7情境导入、展示目标7合作探究、精讲点 拨7反思总结、当堂检测7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。
开发利用金属矿物和海水资源(教案)1
第一节开发利用金属矿物和海水资源学习目标1．了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。
2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
3．掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。
4．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点：本节教学重点：掌握金属冶炼的一般原理基础，了解适用于不同金属的冶炼方法。
了解海水资源开发和利用。
课时安排：两课时教学过程：【引言】例. 第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。
“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子。
若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充。
则“可燃冰”的平均组成可表示为（）A. 3CH4·H2OB. CH4·3H2OC. CH4·6H2OD. CH4·8H2O解析：“可燃冰”是一种甲烷化合物，要推测“可燃冰”的平均组成，关键是要根据题目提供的信息推测“可燃冰”中甲烷分子与水分子的个数比。
题目中所提到的“笼”，可使我们联想到民间的“灯笼”，以8个“笼”为1个单元，每8个“笼”由46个水分子构成，而其中又填充了6个CH4分子、2个H2O分子，所以CH4分子与H2O分子的个数比为6∶（46＋2）＝1∶8。
所以，正确答案是D。
象“可燃冰”这样，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叫超分子。
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为例，一起认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
第一课时金属矿物的开发和利用阅读课本P80资料卡片自然资源与可持续发展广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、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。
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。
高一化学 第一节开发利用金属矿物和海水资源
第一节开发利用金属矿物和海水资源知识与技能：1、了解金属冶炼的一般原理。
2、解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。
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，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。
情感态度价值观：1、帮助学生树立节约资源，爱护环境、变废为宝等意识2、通过金属矿物及海水资源的开发与利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。
教学重点：金属冶炼的一般原理教学方法：讨论、讲解、归纳教学过程：阅读教材，总结归纳：[板书] 一、金属冶炼的步骤：①富集矿石、除杂、提高矿石有用成分的含量；②冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原为金属单质。
③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
[讲述]由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，必须采用不同的冶炼方法。
二、金属冶炼的方法：1．热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。
在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，例如：2HgO==2Hg+O 2↑ 2Ag 2O==4Ag+O 2↑2．热还原法多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。
常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，例如：Fe 2O 3+3CO====2Fe+3CO 2 WO 3+3H 2====W+3H 2OCr 2O 3+2Al====2Cr+Al 2O 3若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。
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。
2Al 2O 3====4Al+3O 2↑2NaCl====2Na+Cl 2↑ 三、不同金属冶炼方法的选择△ △高温高温 高温 电解电解四、常见金属的冶炼原理Fe Cu Mg Al Na 的冶炼五、金属的回收和资源保护：1、废旧金属的最好处理方法是回收利用。
4..1..2开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用(2)
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用<2）编写：2018学年高一化学备课组【学习目标】1.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；2.体验工业生产的复杂性、艰苦性。
3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
【学习重点】了解海水资源开发和利用。
【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。
【知识链接】海水中提取食盐【学习内容】知识点1、海水水资源的利用a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。
海水中含有多种元素，其中 11种元素的含量较高，其余为元素。
常从海水中提取，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。
r5xqaxYJjTb.海水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。
海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等.其中蒸馏法的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但成本较高.c. 描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？r5xqaxYJjT 2、海水化学资源的开发利用<1）海带中提取碘【实验讨论】浓缩海水溴单质溴化氢硫酸溴单质①海带为什么不能用水冲洗？②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？③实验中用H2O2氧化I—，写出反应的离子方程式。
用H2O2氧化I—有何优点？<2）海水提溴:①向硫酸酸化的海水中通入适量的，使溴离子<主要以溴化钠存在）转化为溴单质，涉及的化学方程式为：；r5xqaxYJjT②向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内，使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式为：；r5xqaxYJjT ③向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为：。
r5xqaxYJjT【归纳小结】1.海水资源的淡化和利用2.海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法【基础达标】1．如果实行海水淡化来供居民用水，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取淡水D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子2．6月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是( >r5xqaxYJjTA．海水中有人类大量需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源D．人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡3．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( >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．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能4．从海藻灰中提取碘的方法：往海藻灰浸取液中通入Cl2后，用升华方法将置换的碘提纯。
4-1教案开发利用金属矿物和海水资源
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（第1课时）授课时间：主备人：袁玉梅审批人：三维目标知识与技能：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：1、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。
2、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及海水资源开发中的作用。
教学难点：学生在掌握金属冶炼一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。
教学过程新课导入介绍金属在自然界中的分布、存在形态、储量以及金属资源的回收和保护的必要性（配合金属及矿物的实物录象和旁解录音，简介我国金属矿产资源在世界的排名情况，树立人均拥有资源的意识）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，较活泼的铁只能存在于陨石中，而化学性质活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在。
但在实际生产和生活中应用的金属材料却往往是纯金属或合金，着就需要把金属从金属矿物中提炼出来，这就叫做金属的冶炼。
学生自学发现问题（1）你知道从金属矿物中提炼金属，一般要经过哪些步骤？关键的一步是什么？（2）要将化合态的金属矿物转化为金属单质，有哪些方法？其实质是什么？生生交流合作学习一、金属矿物的冶炼（一）金属矿物的冶炼步骤：矿石富集——金属冶炼——金属精炼（二）冶炼的化学方法实质：利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
（三）金属冶炼的一般方法：1．热分解法 2．热还原法 3．电解法师举例讲解：不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定，受热易分解生成金属单质和氧气；较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物较稳定，受热不易分解，需用还原剂（焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。
4.1《开发利用金属矿物和海水资源》
②2 ZnO+ C
铝热反应
（2）反应时，铁元素的化合价是如何变化 高温 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 的？铝元素的化合价又将怎样变化？（纸漏 反应方程式： 斗中盛放的是氧化铁和铝粉）
铝热反应的应用：（1）焊接钢轨。
反应现象： 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生 （ 1）镁条和氯酸钾的作用是什么？ 大量烟，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发 皿中。
（3）试写出铝元素和铁元素参与的化学反 （2）冶炼高熔点金属（如：钒、铬、锰等）。 应的方程式。
试写出利用铝热反应冶炼下列金属的化学方程式 ①钒(V、+5价)、 ②铬(Cr、+3价) 、 ③锰(Mn、+4价)
① 10Al + 3V2O5 高温 6V + 5Al2O3 高温 3Mn + 2Al O 2 3 ② 2Al + Cr2O3 高温 2Cr + Al2O3
的形式存在，是否也可以用 H2、CO、 工业用电解铝土矿（主要成分为氧化铝）和氯化镁的 焦炭等来还原呢？如果不能，请说明原 方法冶炼铝和镁，写出反应的化学方程式。 因，并指出应该用什么方法？
MgCl2 (熔融)
电解
Mg + Cl2 ↑
电解 2Al2O3 (熔融) 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石
冰晶石的作用：降低Al2O3的熔点（2050℃ →1200℃）
水蒸气冷凝得淡水。
●太阳能蒸发法
太阳能蒸发原理示意图
1.海水中含量较多的元素是什么？主要以什么微粒形 式存在于海水中？ 按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、 Br、Sr共13种元素的质量超过总量的99%， 其他为微量元素，总计含有80多种元素。
4-1开发利用金属矿物和海水资源(二课时)
萃取单 质溴
再通氯气
将单质溴吹 入吸收塔
2HBr+Cl2=2HCl+Br2Βιβλιοθήκη 高一年级 第四章化学2
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 （第二课时）
湖南省慈利县第三中学 高一年级第二学期
二、海水资源的开发利用 1、海水资源的特点 ① 广阔性 ② 多样性
③ 分散性
2、海水水资源的利用
蒸馏法
①海水的淡化
电渗析法 离子交换法
②利用海水进行循环冷却
3、海水化学资源的开发利用 ①从海水中提取食盐的主要方法
盐田法 电渗析法 冷冻法
②从海水中提取碘的实验
海 带 灰
含碘元素 H2O2 含 碘 单 质 的溶液 的溶液 残渣
含碘单质的 有机溶液
海 灼烧 带
溶解 过滤
H2O2 + 2I- + 2H+ = I2 + 2H2O
③从海水中提取溴的主要工艺流程
海水浓缩 海水酸化 通氯气
2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
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
开发利用金属矿物和海水资源(主)
1. 开发利用金属矿物和海水资源 2.资源综合利用 环境保护
第四章 化学与自然资源的开发利用
知识体系
获得有用 物 质 金属矿物 海 水 金属冶炼 从海水中获取有用物质 化 石 燃 料 的 综 合 利 用
利用化 学变化
①资源综 合 利 用 ②环境保护
化石燃料 … … . .
③ 绿色化学
石油的分 煤的干馏、 馏、裂化、 气化、液 裂解和催 化 化重整 化石燃料的燃烧
定 向 爆 破
【例】Cu2S是火法炼铜一种重要的原料，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图：
⑴ Cu2S中铜元素的化合价为 是
，火法炼铜的反应原理 (用化学方程式表示)。
⑵ Cu2O，CuO加入足量稀硫酸得到的体系A中看到溶液呈蓝色，且有红色物质生成， 请写出生成红色物质的离子方程式： ⑶ 若将A中单质反应掉,操作加入试剂最好是 A. 加入适量的NaNO3 B. 适量的 HNO3 。 C. 适量的H2O2 。
5.实验4-2的目的是什么？干海带用剪刀剪碎的目的是什么？整个 实验使用了哪些分离提纯的方法？根据什么现象证明海带中还 有碘元素？写出实验步骤3中反应的化学方程式。 【从海带中提取碘并检验之；增大接触面积，提高反应速率； 溶解、过滤、萃取分液、蒸馏。溶液变蓝。】 6.完成《思考与交流》。【提示：写方程式参照《资料卡片》】
1.指出以上用到的化学仪器和分离提纯的方法，
从海水到精盐
海水——蒸发结晶——析出苦卤水（含有镁离子、 溴离子、碘离子等）和粗盐（含钠离子、氯离子、镁离 子、硫酸根离子等）——依次加入氯化钡、氢氧化钠、
碳酸钠。去除杂志——过滤——得到沉淀和滤液——加
指出以上用到的分离提纯的方法， 并试写出以上涉及的离子方程式 。
开发利用金属矿物和海水资源教案
开发利用金属矿物和海水资源教案
第一节开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）
三维目标
知识与技能
1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。
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
过程与方法：活动动探究，通过了解海洋资源的类型；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：帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识，使学生热爱自然，热爱化学。
教学重点：了解化学方法在海水资源开发中的作用。
教学难点：海水资源合理开发综合应用
教具准备：多媒体、投影仪、电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪挂图、标本等
教学过程
【录象导课】
师：放映录像（或幻灯片）：海水资源介绍→提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题？→呈现录像（或幻灯片）：海水淡化装置→实验演示（原理分析）→多媒体呈现：海水化学资源概况→问题探究：海水提溴、海带中I-检验→实验→研讨：自然资源的开源节流。
生：阅读课本，归纳、总结。
《开发利用金属矿物和海水资源》课件
一位遇上海难的水手;随着木排在海上漂流; 他用完了
淡水;感到异常口渴;但他不喝海水;因为他知道海水会致
命; 原因是
D
A 海水有苦涩味;根本喝不下去
B 海水中含有多种盐;能使肠胃腐烂致人死亡
C 海水中有许多微生物;有些微生物能致人死亡
D 海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来;进入肠 胃中;使人脱水死亡
快炼有速多阅少读种课金方本属法88活;页分动内别性容是顺;什找序么出金适属用冶于 K C金a 属Na活M动g A顺l Z序n F表e 中Sn的Pb哪H些Cu金H属g Ag Pt Au
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 HHggAAgg
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
太阳能蒸发海水示意图：
海水晒盐煮海为盐
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
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
4. 1. 1开发利用金属矿物和海水资源金属矿物的开发利用(1)
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源金属矿物的开发利用<1）【学习目标】1.了解金属元素在自然界中的存在形态2.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。
【教案重点】了解化学方法在金属矿物开发中的作用【教案难点】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【教案方法】探究法【知识链接】金属活动顺序表【学习内容】知识点：1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以的形式存在于自然界。
2<化合态）<游离态）。
b5E2RGbCAP3、金属冶炼的一般步骤：(1>：，提高矿石中有用成分的含量。
(2>：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>：采用一定的方法，提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法① 热分解法在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用的方法从其化合物中还原出来。
例如：氧化汞分解：氧化银分解：②热还原法来完成，常用的还原剂有、、等。
例如：氧化铁和一氧化碳反应：氧化铜和氢气反应：对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用冶炼。
实验：观察〖实验4-1〗，完成下列表格讨论：⑴在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？⑵这个实验说明什么？③ 电解法对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用冶炼，例如：p1EanqFDPw电解熔融的氯化镁：电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：5、 (1>回收金属的意Ⅳ义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。
(2>废旧金属的处理方法:回收利用。
回收金属的实例：a.废旧钢铁用于炼钢；b.废铁屑用于制铁盐；c.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。
【归纳小结】常见金属的冶炼原理【基础达标】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2．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都是用电解其熔融的氯化物制得的3．从金属被利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。
41开发利用金属矿物和海水资源
3、热还原法—用于大多数中等活泼的金属(Zn～Cu)
常用的还原剂:焦炭、CO、H2和活泼金属Al等
高温
高温
CuO + C === Cu + CO CuO +H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2（高炉炼铁）
Fe2O3+2Al
高温
===1)已制得溴，为何还要进行第3步？
反应(1)产生的溴浓度较低，通过空气吹出后以SO2吸 收以达富集的目的，再通过反应(3)得到单质溴。
实验4-2 证明海带中含有碘元素
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, 加入10ml蒸馏水,搅拌,煮沸2-3min, 使可溶物溶解,过滤。
从含有碘的有机溶剂中提取碘和回收苯等有机溶剂， 还需经过蒸馏，指出下列装置中的错误之处。
最后晶态碘在圆__底__烧_瓶__壁_聚集。
(四)从海水中制金属镁
海水 粗盐 水、重结晶 精盐
蒸发
母液
→① Mg(OH)2盐酸②、浓缩MgCl2•H2O脱水
MgCl2
电解
③
Mg
石灰乳 水 CaO 煅烧 贝壳
谢谢欣赏
一.海水资源的利用：
1. 海水的淡化 (1)海水淡化的途径(咸水 → 淡水) (2)海水淡化的方法 ➢蒸馏法(最先使用,技术成熟,但成本高) ➢电渗析法(成本低，但未能大量生产) ➢离子交换法(目前正迅速发展,但需要不断更新)
出
进
2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）
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D．2Ag2O ==== 4Ag＋O2↑
△
4．下列说法正确的是（ D ）
A．Mg可以用置换法和电解法冶炼得到
B．Cu可以用电解法冶炼得到
C．Al可以用直接加热法冶炼得到
D．Fe可以用铝热法冶炼得到
5．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 ）
A．Na、Mg 、Al
金属活动 顺序 主要冶炼 方法
K、Ca、Na、 Zn、Fe、Sn、 Mg、Al Pb（H）、Cu
电解法 热还原法
Hg、Ag 热分解法
铝热反应（实验4－1）
铝热反应（实验4－1）装置
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 Fe2O3 +2Al ====2Fe + Al2O3 入蒸发皿。
铝热剂
高温
铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、 MnO2、Cr2O３、V2O5等）的混合物在高温下进行的 反应。其中铝粉与这些金属氧化物的混合物称为铝 热剂。 3MnO2+4Al ==== 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al ==== 2Cr + Al2O3 铝热反应有哪些实际的应用呢？
淘金
自然界中的绝大多数的金属是以化合态的形式
存在。
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。
金属冶炼的方法举例 （1）热分解法 适合一些不活泼金属 2HgO 2Ag2O
加热
2Hg＋O2↑ 4Ag＋O2 ↑
加热
（2）电解法
适合一些非常活泼的金属
2NaCl(熔融) MgCl2(熔融) 2Al2O3(熔融)
电解 电解 电解 冰晶石
2Na＋Cl2↑ Mg＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑
（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） 2CuO + C
Fe2O3＋3CO WO3 + 3H2
高温
高温 高温
2Cu + CO2
2Fe＋3CO2 W + 3H2O
小结：冶金的一般方法
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
1、了解金属冶炼的实质、方法 2、通过比较不同金属的冶炼，理解不同活动性的 金属冶炼方法不同的原因 3、了解金属的回收利用与资源的保护
自然界中少数金属（如金、铂）以游离态存在。 获得游离态金属的方法是什么？ 物理提取法（富集法）——主要用于提取以游离态 存在的极不活泼金属，例如: 铂(Pt)、金(Au)等。
D.把电能转变为化学能
2.工业上常采用电解法冶炼的金属是（ C ）
A.Fe B.Cu C.Al D.Ag
3．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应 用的是( B ) A．2NaCl(熔融) ==== 2Na＋Cl2↑ B．Al2O3＋3C ===== 2Al＋3CO↑ C．Fe2O3＋3CO ==== 2Fe＋3CO2
C．Fe、Cu、Ag
B．Na、K 、Zn
D．Na、Ca、Cu
6．下列叙述正确的是（ A ） A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁 C．电解冶炼铝的原料是氯化铝 D．碳在高温下能还原氧化铝中的铝
不是境况造就人，而是人造就境况。
高温 高温
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
金属的回收和资源的保护 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
金属的冶炼
电解法
还原法
加热法
物理方法
强
单质的还原性
弱
1、金属冶炼的目的是（ A ）
A.把金属化合物还原为金属单质
B.除去金属中的杂质
C.把金属单质变为氧化物