第一节开发利用金属矿物和海水资源

第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 知识与技能 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 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 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 教学重点 金属冶炼的一般原理 教学方法 教学方法 讨论 讲解 归纳 教学过程 教学过程 阅读教材 总结归纳 板书 一 金属冶炼的步骤 富集矿石 除杂 提高矿石有用成分的含量 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 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 O2 2Ag2O 4Ag O2 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 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 WO3 3H2 W 3H2O Cr2O3 2Al 2Cr Al2O3 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 2Al2O3 4Al 3O2 高温 高温 高温 电解 电解 2NaCl 2Na Cl2 三 不同金属冶炼方法的选择 金属的活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt 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 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 2 回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量 防止污染环境且缓 解资源短缺的矛盾 六 海水资源的开发利用 1 从海水中提取淡水 海水淡化 海水淡化的方法主要有蒸馏法 电渗析法 离子交换法等 2 海水制盐 3 从海水中提取镁 钾 溴 碘等化工产品 4 从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料 5 从海水中获取其他物质和能量 七 从海水中提取物质的方法 海水中含有的各种元素的特点 种类多 总储量大 富集程 度低 因此 从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题 例 如 1 从海水中提取溴的主要工艺流程 用蒸馏法将海水浓缩 用硫酸将浓缩的海水酸化 向酸化的海水中通入适量的氯气 使溴离子转化为溴单质 2NaBr Cl2 Br2 2NaCl 向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽 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 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气 2HBr Cl2 2HCl Br2 用四氯化碳 或苯 萃取吸收塔内的溶液中的溴单质 2 进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题 反应原理 海带中的碘元素主要以 I 的形式存在 提取时用适 当的氧化剂将其氧化成 I2 再萃取出来 如用 H2O2做氧化剂 反应的离子方程式是 2I H2O2 2H I2 2H2O 实验注意事项 海带不要用水洗 以免洗去海带中的碘 用干海带从而易于 燃烧 灼烧海带的地方要注意通风 教学反思