高中化学同步讲义(人教版必修第二册)8.1.1金属矿物的开发利用海水资源的开发利用(学生版+解析)

第八章 化学和可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用 1．了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法。 2．了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法。 一、金属矿物的开发利用 1．金属元素在自然界中的存在形态 极少数以_____形式存在，如金、铂等，绝小少数以_____形式存在。 2．金属的冶炼 (1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中_____出来的过程。 (2)原理：利用氯化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子_____电子被_____成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。 3．金属的冶炼方法 金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (1)热分解法———冶炼不活泼金属 ①分解OgO制取Og：_____ ②分解Ag2O制取Ag：_____ (2)电解法———冶炼活泼金属 ①冶炼钠：_____ ②冶炼镁：_____ ③冶炼铝：_____ (3)热还原法———高温还原 热还原法常用的还原剂有_____、_____、_____、一些活泼金属等。 ①高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为_____ ②铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为_____ (4)其他方法 湿法炼铜：Fe与CuSO4溶液反应制取铜的化学方程式为_____ 4．金属矿物资源的开发和利用措施 (1)提高金属矿物的利用率。 (2)开发环保高效的金属冶炼方法。 (3)防止金属的腐蚀。 (4)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。 (5)加强废旧金属的回收和再利用。 二、海水资源的开发利用 1．海水水资源的开发利用 (1)利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 (2)海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。 海水淡化的方法主要有_____、_____、_____和膜分离法等。其中_____的历史最久。 (3)海水的蒸馏 ①主要仪器：A_____，B_____，C_____。 ②冷却水的流向：_____口进，_____口出。 ③B中加入碎瓷片的目的是_____。 2．海水中化学资源的开发利用 (1)海水制盐 从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。 ①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氯化钠、氢气和氯气。 化学方程式：_____。 ②制钠和氯气：_____。 ③制盐酸：_____。 ④制漂白剂(84消毒液)：_____。 ⑤制纯碱：_____；_____。 (2)海水提溴 ①海水提溴的方法(吹出法) 浓缩 海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩 氯化 向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氯化成Br2 吹出 利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气 吸收 吹出的溴蒸气用SO2吸收 蒸馏 再用Cl2将OBr氯化得到产品溴后蒸馏分离 ②氯化、吸收环节主要的离子方程式： _____、_____。 3．海水中其他资源的开发利用 (1)制备化工产品：制备Mg、K、I2及其他化工产品。 (2)获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。 (3)开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。 问题一 金属的冶炼原理及应用 【典例1】金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。 (1)金属的冶炼一般有下列方法： a．焦炭法 b．水煤气(氢气和一氯化碳)法 c．活泼金属置换法 d．电解法 请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格： 高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝 写出Al与Cr2O3反应的化学方程式：_____。 (2)铜在地壳中的含量远低于铝，但人类利用铜的历史远早于铝，这与古代发生的森林小火有一定的关系，因为人类在小火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到，这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OO)2CO3，热稳定性差]在小火中转化而生成的铜，写出小火中与铜元素有关的三个化学方程式：_____。 【归纳小 ... ...