第10讲 自然资源的开发利用-【创新讲义】2022-2023高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第10讲 自然资源的开发利用 1. 通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。 2. 通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。 3. 以海水资源中的氯化钠为原料，构建物质间的转化关系和思维导图。 4. 通过海水提溴工艺流程图的设计与分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法，培养学生模型认知和证据推理的能力。 5. 能从化学的角度分析从自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用和贡献，感受化学科学在生产、生活中的应用价值。 本节中海水资源的开发利用，是在初中学习海水制盐原理以及学习了“海水中的重要元素-钠和氯”的基础上，将海水制盐获得的各种盐产物，进一步用于生产化工产品，例如钠、镁、钾。从海水提取物质过程中，涉及物质的除杂、分离和提纯等基本实验方法，涉及离子反应、氧化还原反应、元素化合物等基础知识。重点内容为金属冶炼原理，海水提溴工艺流程、原理和分离提纯方法。难点为金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系，物质提取的一般思路和方法。 内容较多，由老师在课上结合 “情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。 知识点一：金属矿物、海水资源的开发利用 一、金属矿物的开发利用 （一）金属元素在自然界中的存在形态 （二）金属冶炼的一般原理 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。 （三）金属的冶炼方法 1、金属活泼性与冶炼方法的关系如下： 2、金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 热还原法 高炉炼铁 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热法炼铁 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 其他方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2 （四）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。 例1.下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是(　　) A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 例2.钛(Ti)有“未来钢铁”之称，工业上常以反应TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2获得海绵状钛，该反应进行时是在(　　) A.稀有气体中 B.空气中 C.氮气中 D.CO2气体中 例3.铅的冶炼大致过程如下： ①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选； ②焙烧：2PbS＋3O22PbO＋2SO2； ③制粗铅：PbO＋CPb＋CO↑；PbO＋COPb＋CO2。 下列说法正确的是(　　) A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化 B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳 C.方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbO D.整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子 例4.铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是(　　) A.铝热反应是放热反应 B.铝热反应可用于冶炼某些金属 C.实验中镁条的主要作用是还原氧化铁 D.实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出 练习1.下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是(　　) A.K、Mg B.Fe、Al C.Fe、Cu D.Hg、Ag 练习2.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测,下列事件发生在铁器时代之前的是(　　) A.金属钠的使用 B.青铜器的大量使用 C.海水提镁 D.铝热法制铬 练习3.能用铝作原料来冶炼难熔的金属是因为(　　) A.铝的密度小，熔点较低 B.铝在空气中燃烧放出大量的热 C.铝在金属活动性顺序表中排在较前面 D.铝具有还原性，发生铝热反应时放出大量热 练习4.为了确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验。 (1)若取a g样品,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,测得生成的气体为b L(标准状况)。反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　,样品中铝的物质的量为　　(用含b