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1、铁磁矿(Fe3O4）,褐铁矿 Fe(OH)3 ,黄铁矿（FeS2 ）,高炉炼铁,你都认识这些矿石吗？,自然界中存在着多种资源,拖网获取锰结核矿,机械化收盐,在海洋中存在着多种元素,1.金属矿物的开发利用 2.海水资源的开发利用,第一节 开发利用金属矿物和海水资源,1.了解金属原色在自然界的存在形态； 2.掌握金属冶炼的原理和方法； 3.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。,知识与能力,体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，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。,情感、态度与价值观,体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续
2、发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。,情感、态度与价值观,化学方法在金属冶炼中的应用； 海水提碘海水提溴的原理。,重点,难点,海水提碘、海水提溴原理。,1.1 金属冶炼的涵义（本质）,绝大多数金属以化合态形式存在，将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造金属材料的过程，即金属冶炼。,Mn+ +ne-=M,1.金属矿物的开发利用,视频：炼铁技术,1.2 金属冶炼的步骤,矿石的富集（除去杂质）,冶炼（一定条件下，把矿石中的金属离子还原成金属单质）,精炼（采用一定的方法提炼纯金属）,1.3 金属冶炼的方法,根据金属离子得电子能力的不同（活泼性不同）采用不同的冶炼方法。,金属活动性顺序,K
3、 Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性由强逐渐减弱,1.3.1 热分解法（适合一些不活泼金属）,1.3.2 电解法（适合一些非常活泼金属）,1.3.3 热还原法（适合大部分金属）,其实，一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其金属化合物中置换出来。比如铝热反应,注意观察现象哦！,铝热反应,实验41,视频：铝热反应,实验现象： 镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。,1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？,铝热剂,问题：,镁条用于引发氯酸钾分解；氯酸钾和镁条共同引
4、发铝热反应。,其它铝热反应,铝热反应应用于 焊接钢轨、冶炼钒、铬、锰等。,铝热反应的应用,小结:,1.4 合理开发和利用的主要途径：,1. 提高金属矿物的利用率,2. 减少金属的使用量,3. 加强金属资源的回收和再利用,4. 使用其他材料代替金属材料,2.1 海水水资源的利用,直接利用海水进行循环冷却和海水淡化等。,海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。,2.海水资源的开发利用,蒸馏法,视频：海水蒸馏,电渗析法,离子交换法,2.2 海水化学资源的开发利用,产品简图,2.2.1 制食盐,海水直接晒可得食盐，然后再加工可得精盐。,长芦盐场,2.2.2制烧碱,2NaCl + 2H2O
5、 = H2+Cl2+ 2NaOH,电解,2.2.3制金属钠,2.2.4制纯碱,2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,2.2.5制漂白粉,2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,2.2.6制金属镁,2.2.7海水提碘,2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O,实验方法：,1.将干海带剪碎、灼烧成灰烬；,2.将海带灰移至烧杯，加适量蒸馏水、搅拌、 煮沸，过滤；,3.向滤液中加入几滴稀硫酸，再加入约1mL H2O2(30%)；,原理：,视频：海带中碘元素的测验,2.2.8 海水提溴,实验方法：,1.用硫酸将浓缩的海水酸化；,2.将其中通
6、入适量氯气，使溴离子转化为溴单质；,3.将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内；,原理：,4.向 吸收塔中通入适量氯气；,5.用四氯化碳萃取 吸收塔溶液中的溴。,Br2+2H2O+SO2=H2SO4+2HBr,2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl,2HBr+Cl2=Br2+2HCl,1.常见金属冶炼方法,2.海水淡化的主要方法,3.从海水中提取碘和溴的原理,蒸馏法、电渗析法和离子交换法,电解法：K Ca Na Mg Al,热还原法：Zn Fe Sn Pb (H) Cu,热分解法：Hg Ag,物理提取法：Pt Au,1（2004年全国高考）粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混
7、合物。进行如下实验： 取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成； 另取20g A全部溶于0.15 L 6.0molL-1盐酸中，得溶液C； 将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B； 用KSCN溶液检验时，溶液D不变色；,请填空： (1)中引发铝热反应的实验操作是 。 产物中的单质B是 。 (2)中所发生反应的反应的化学方程式是 。 (3)中所发生的各反应的离子方程式是 。 (4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c （Mg2）为 ，c（Fe2）为 。,（1）加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；Fe （2）Fe2O3+6HCl=2
8、FeCl3+3H2O， MgO+2HCl=MgCl2+H2O （3）Fe+2H=Fe2+H2；Fe+2Fe3=3Fe2 （4）0.67 molL-1；2.3 molL-1,答案：,解析：,MgO不能与铝发生置换反应，所以发生的反应是Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3,中发生的反应是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O， MgO+2HCl=MgCl2+H2O 中发生的反应是Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+2HCl=FeCl2+H2 中加入KSCN溶液不变色，说明Fe3+完全被还原为 Fe2，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。根据题 意假设20g A中MgO和Fe2O3
9、的物质的量均为x， 则 ：40gmol-1 x+160 gmol-1 x=20g，解得 x=0.1mol。溶液中Mg2的物质的量等于MgO的物 质的量，c（Mg2）= =0.67 molL-1,所以c（Fe2）= =2.3mol,反应后原加入的盐酸中的Cl-全部转移到FeCl2和MgCl2中，Cl-守恒，所以溶液D中 n（Cl-）=n（Mg2）2+n（Fe2+）2 = 6.0molL-10.15 L =0.9mol n（Fe2）= =0.35molL-1,2（07宁夏卷）冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；活泼金属置换法；电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有
10、（）火烧孔雀石炼铜；（）湿法炼铜；现代有（）铝热法炼铬；（）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ） A.（）用 B.（）用 C.（）用 D.（）用,B,对于（）、（）、（）、（）发生的反应分别是 ( ) Cu(OH)2CO2 = 2CuO+CO2+H2O C+2CuO = 2Cu+CO2 ，符合 （）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，适合于 （）2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，适合于 ( )先从光卤石中提取MgCl2 ，再电解MgCl2 ， MgCl2 = Mg+Cl2 ，符合。,解析：,3(00广东卷)某化学课外小组用海带为原料制取了少量的碘水。现有CCl4从碘水中萃
11、取碘并用分液漏斗分离出两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：(A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；(B)把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；(C)检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；(D)倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；(E)旋开活塞，用烧杯接收溶液；(F)从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；(G)将漏斗上口的玻璃塞打开，使凹槽对准小孔；(H)静置，分层。,(1)正确的操作顺序是： _(A)(G)_(E)(F) (2)上述(E)步骤的操作应注意：_。 上述(G)步骤操作的目的是_。 (3)能用CCl4萃取碘的原因是_。 (4)下
12、列物质，不能用作从溴水中萃取溴的溶剂是_。 A. 苯 B.四氯化碳 C.酒精 D.碘化钾,(C)(B)(D)(A)(G)(H)(E)(F) 使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不让上层液体流出使漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里液体能顺利流出 CCl4与水互不相溶，而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多。 苯及四氯化碳都是典型的有机溶剂，都能溶解溴，且都不溶于水，因而都可做溴的萃取剂，而酒精、碘化钾都溶于水，不能与水分层，所以不能做溴水的萃取剂，选(C)、(D)。,解答：,1. 下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是（ ） A.加热氧化铝 B.加热碳酸钙 C.电解熔融氯化钠
13、 D.氯化钠与铝粉高温共热,C,2. 根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：,Na Zn ；,Hg Au 。,电解法,加热分解法,加热还原法,物理提取法,3.单质A在一定条件下能从B的化合物中置换出单质B，则下列说法中，正确的是 （ ） A、B可能都是金属 A、B可能都是非金属 当A是金属时，B可能是非金属 当A是非金属时，B可能是金属 A只有 B只有 C D,D,4. 从海水中提取的溴占世界年产量的1/3。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以发现溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是（ ）,A. SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性,B. SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性,C. 从溴水提取溴单质，可以用乙醇萃取,D. SO2是形成酸雨的唯一原因,B,5.利用海水为原料能不得到的是（ ） A.食盐 B.淡水 C.氯化镁 D.石膏,D,2.,氧化剂：SnO2,4.(1)NaOH,过量(2)过滤(3)盐酸,3.,氧化还原反应,5.,生产过程中的(1)、(2)主要涉及中和反应，而中和反应为放热反应，故耗能较少；(4)中将氧化铝转化为铝较难实现，耗能最多。,7. 55.0%,
