《导学案开发利用金属矿物和海水资源》

第六章化学与自然资源的开发利用

开发利用金属矿物和海水资源[考纲要求] 1.了解金属矿物和海水的综合利用。2.了解化学科学发展对自然资源利用的作用。

知识点一金属矿物的开发和利用

1．金属在自然界中存在的形态

除了____、____等极少数金属外，绝大多数金属以______的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显____化合价。

2．金属冶炼的实质

使金属化合物中的金属离子____电子被________为金属单质的过程：M n＋＋n e－===M。

3．金属冶炼的一般步骤

4．金属冶炼方法

(1)热分解法

例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△

4Ag ＋O 2↑。

用热分解冶炼法冶炼金属的特点是金属元素的金属性____，金属元素的原子________失去电子，其金属离子________得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性________。

(2)热还原法冶炼金属

①焦炭还原法。例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②一氧化碳还原法。例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③氢气还原法。例如：H 2还原WO 3、Fe 3O 4，其化学方程式依次为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④活泼金属还原法。例如：Al 还原Cr 2O 3、V 2O 5，其化学方程式依次为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 做铝热反应实验时，铝热剂是指__________________________________。镁条和KClO 3

的作用是____________________。反应时的现象是____________________。常用铝热反应冶炼________________的金属。

可用热还原法冶炼的金属，其金属性________，金属在常见金属活动性顺序表中居于________区域。

(3)电解法冶炼金属

例如：Al 2O 3、MgCl 2、NaCl 的电解反应，其化学方程式依次为

________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。

问题思考

1．能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg?

2．铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚的多？

知识点二海水资源的开发利用

海水资源的利用主要包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用。

1．海水水资源的利用

海水淡化的方法主要有________、__________、________等。

问题思考

3．为什么开发利用海水资源前景广阔？

2．海水化学资源的开发利用 (1)氯碱工业

海水→NaCl ――→电解

________、________、________。 电解饱和NaCl 溶液的方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)海水提镁

海水CaO (过滤)Mg(OH)2――→盐酸________(溶液)――→浓缩结晶MgCl 2·6H 2O →________――→电解

Mg 、Cl 2

(3)海水提溴

海水(酸化)――→Cl 2

________――→空气、水蒸气吹出――→SO 2

吸收

________――→Cl 2

________(液)。 问题思考

4．写出海水中提取镁的离子方程式。

一、金属冶炼方法与金属活动性的关系

1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系(见下表)

2.2

金属一般用较廉价的焦炭或CO还原，纯度要求高的一般用H2还原，而对于一些难熔的稀有金属一般需要用铝还原，该反应叫做铝热反应。

铝热反应的特点：①高温条件；②剧烈燃烧，放出大量的热；③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离。

典例导悟

1(2013·郑州质检)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 Fe3O4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

听课记录：

二、海洋资源的开发利用

1．海水淡化

(1)海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

(2)海水淡化的方法及其特点

海水淡化的方法主要有蒸馏法(如图所示)、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历