2012高考化学一轮复习 第10章 第1节 开发利用金属矿物和海水资源知识研习课件 新人教版

第十章,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,知识研读,(对应学生用书P141),课程解读,知识梳理,一、金属矿物的开发利用1金属在自然界中的存在在自然界中，除了_等极少数金属有单质外，绝大多数金属都以化合态存在。2金属冶炼的实质金属离子得到电子，被_为金属单质，反应通式为_。,金、铂,还原,MnneM,3金属冶炼的方法(1)热分解法用加热分解氧化物的方法可制取Hg、Ag，化学方程式分别为：_，_。(2)热还原法H2还原CuO的方程式为：_。碳粉还原ZnO的方程式为：_。CO还原Fe2O3的方程式为：_。Al还原Cr2O3、V2O5的方程式分别为：_；_。(3)电解法,加热,2HgO=HgO2,加热,2Ag2O=4AgO2,CuOH2=CuH2O,CZnO=ZnCO,Fe2O33CO=2Fe3CO2,2AlCr2O3=Al2O32Cr,10Al3V2O5=5Al2O36V,(3)电解法Na、Mg、Al等电解冶炼的方程式分别为：_。想一想1世界上古老的文化发源地在使用和冶炼金属的历史上都无一例外的是铜先于铁，其主要原因是什么？提示：铜的活泼性比铁差，在反应中比铁更容易被还原成单质，所以能被人类更早的发现和利用。,2NaCl(熔融)=2NaCl2、MgCl2(熔融)=MgCl2、,2Al2O3(熔融)=4Al3O2,电解,电解,电解,冰晶石,1水资源的利用海水的淡化方法主要有_、_和_。2化学资源的开发利用(1)以食盐为原料的_工业、_工业、_工业、_工业等。(2)核能原料_和_的开发利用。(3)潮汐能、波浪能的开发利用。想一想2在海底发现的大量多金属结核矿是人类重要的金属资源，请思考目前开发这些海底金属资源可能遇到的主要问题是什么？提示：开采技术不够成熟。,蒸馏法,电渗析法,离子交换法,氯碱,溴,镁,钾,铀,重水,考点整合,(即时巩固解析为教师用书独有)考点一金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系1原理由于不同金属的活动性不同，金属离子得到电子被还原成金属原子的能力也不同。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原，一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。2金属活动顺序与金属冶炼方法的关系,3.铝热反应(1)概念铝热剂在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，铝热剂为铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。,(2)原理Al作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。(3)应用冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。(4)实质铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。(5)反应特点在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。,【案例1】冶炼金属一般有下列方法：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。(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式为(写主要的两个)_、_。,(2)写出以下化学方程式：用焦炭法炼铁_；用水煤气法炼钨_；用铝热法炼锰_；用电解法冶炼钠_。【解析】选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出Cu。,【答案】(1),【即时巩固1】下列用于制备相应金属反应原理中，不可行的是()A用氢气还原氧化铝制备铝B湿法炼铜：FeCuSO4=FeSO4CuC用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属，但不能制镁D用金属铜与AgNO3溶液反应制银【解析】铝是较活泼金属，不能用H2还原法冶炼。【答案】A,考点二海水中镁、溴、碘的提取方法1镁的提取(1)流程,(2)有关反应的化学方程式MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl26H2OHCl,MgCl26H2OMgCl2(熔融)=MgCl22溴的提取(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：2BrCl2=Br22Cl。(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：,通电,Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。(4)向吸收塔内溶液中通入适量的氯气：2HBrCl2=2HClBr2(5)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。3海带中碘的提取(1)原理：用适当的氧化剂将海带中的碘元素(I)氧化成I2，再萃取出来。(2)化学方程式：2IH2O22H=I22H2O,灵犀一点：在实验室从海带中提取碘，先将干海带灼烧除去有机物，再用H2O2、H2SO4处理，使得I-氧化为I2，再用苯或CCI4萃取。,【案例2】从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问题。(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、等杂质离子，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是_(填序号)。,(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：_。(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和粉末状熟石灰可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为_。(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？_。(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_。,【解析】化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程，在此过程中，除运用到我们所学的化学知识外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2、Mg2、时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：Ba2必须在之前加入；、OH必须在H之间加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分先后，又必须放在B、C之后才能满足条件。(2)由贝壳Ca(OH)2的反应为CaCO3CaOCa(OH)2。(3)漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，由Cl2与Ca(OH)2反应制得。,(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济角度考虑是有利的。(5)由此可见，应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。【答案】(1)BCDA或CBDA(2)CaCO3=CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)经济(5)海滩,煅烧,【即时巩固2】海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。,A烧杯B坩埚C表面皿D泥三角E酒精灯F干燥器G坩埚钳(2)步骤的实验操作名称是；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。(3)步骤反应的离子方程式是_。(4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：。,【解析】解答本题时应先明确实验原理，然后根据实验流程确定每一步操作及其目的，进而分析每一步操作中仪器的选择及注意问题等。本题通过碘的制取过程来考查化学实验的基本操作。(1)在灼烧固体海带时所需要的仪器为酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳等。(2)从海带灰的悬浊液中分离出含碘离子的溶液，是将固体和液体进行分离的操作，即过滤。从含碘的苯溶液中分离出单质碘，可采取蒸馏的方法使苯蒸发出来而得到单质碘。(3)步骤中利用MnO2的氧化性，将I氧化成I2，反应的离子方程式为2IMnO24H=I2Mn22H2O。,(4)根据相似相溶原理，利用I2在苯中的溶