高三化学一轮复习 第10章 化学与自然资源的开发利用教案.doc

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1、第十章化学与自然资源的开发利用第一课时开发利用金属矿物和海水资源复习目标：1、了解金属冶炼的基本方法，能够选择合理的方法冶炼金属。2、掌握海水资源的综合开发与利用。能够从海水中得到Mg、I2、Br2等物质。了解氯碱工业。基础知识：一、金属的冶炼1．金属在自然界中存在的形态除了Au、Pt等极少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。2．金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn＋＋ne－=M。3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼方法金属活动性顺序与金属冶炼方

2、法的关系金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、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物理方法(1)热分解法例如：2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑。用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性弱，金属元素的原子难失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，。②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO。(3)电解法冶炼金

3、属例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应。【铝热反应】(1)本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：2mAl＋3MnOmmAl2O3＋3nM(2)实验(以Al和Fe2O3的反应为例)①实验过程a．把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都有四层。把内层滤纸取出，在其底部剪一个孔，用水润湿，再套回架在铁圈上的玻璃漏斗上(如图所示)，下面放置一盛沙子的蒸发皿。b．把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗上，上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。c．用燃着的小木条点燃镁条，观察发生的现象。②实验

4、现象：当外露部分镁条刚刚燃毕时，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。③实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热，化学方程式：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。(3)反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。(4)应用①在生产上，可用于焊接钢轨等。②在冶金工业上用于冶炼难熔金属。(5)铝热剂①在铝热反应中，反应混合物(铝、金属氧化物)称为铝热剂。②能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见

5、的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。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。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。2．海水中镁的提取(1)流程(2)有关反应的化学方程式MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OMgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑MgCl2(熔融)Mg＋Cl

6、2↑3．海水提溴(1)工艺流程：海水Br2(l)(2)原理①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。④向吸收塔内溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。⑥若要得到纯净的液溴，采用的分离方法是蒸馏。4．海带中碘的提取(1)流程(2)

7、主要化学原理：Cl2＋2KI=2KCl＋I2。5．氯碱工业以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途见下图。（1）食盐水精制由于粗盐水中含有泥沙、Cu2+、Mg2+、Fe3+、SO杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。　　精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。例如：　　加入Na2CO3溶液以除去Ca2+：Ca2++CO=CaCO3↓　　加入NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+等：Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓；Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓为了除去SO

8、，可以先加入BaCl2溶液，然后再加入Na2CO3溶液以除去过量的Ba2+：Ba2++SO=BaSO4↓Ba2++CO=BaCO3↓　　这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子