内容正文:
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第1课时 金属矿物和海水资源
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,形成金属冶炼方法知识模型。
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。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。
知识点一 金属矿物的开发利用
知识点二 海水资源的开发利用
知识点一 金属矿物的开发利用
1.金属元素在自然界中的存在形态
2.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 。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理,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 。
3.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
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。
1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )
A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量
C.金属的化合价高低 D.金属的活泼性强弱
2.下列叙述错误的是 ( )
A.炼铁时,还原剂CO将铁从铁矿中还原出来
B.活泼金属Na只能用电解法冶炼制出
C.汞的冶炼只能用还原剂法
D.铝的冶炼只用电解法
3.下列制备金属单质的方法或原理正确的是( )
A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg
B.在通电条件下,电解熔融Al2O3与冰晶石(Na3AlF6)混合物制备单质Al
C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
4.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg+O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
电解法
C
Cu2S+O22Cu+SO2
热分解法
D
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
热还原法
5.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(氢气和一氧化碳)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大火有一定的关系,因为人类在大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(OH)2CO3,热稳定性差]在大火中转化而生成的铜,写出大火中与铜元素有关的三个化学方程式:______________________________________________。
知识点二 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,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
(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