江苏省高中化学开发利用金属矿物和海水资源学案（必修2）.docx

第一节开发利用金属矿物和海水资源【学习目标】1知道根据金属活动性不同，可分别采用加热、电解、还原等方法冶炼金属，并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。2让学生用所学化学基础知识解释或分析资源开发利用中遇到的问题，认识和体会化学在自然资源开发利用中的意义和作用。 3意识到开源节流和可持续发展的重要性。 【重点难点】金属的冶炼【活动方案】活动一：了解金属元素在自然界的存在形式 1根据你的经验和所掌握的知识，举例说说在自然界中哪些金属元素以单质（游离态）形式存在？哪些金属元素以化合物（化合态）形式存在？ 2阅读下列材料，回答问题。一般认为人类知道的第一种金属是金，其次是铜。含铜化合物的矿物较多，将这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜，再用碳还原，就得到金属铜。从金属利用的历史来看，先是铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用则是近百年的事。（1）铜、铁、铝发现的先后顺序主要取决于什么因素？（2）写出将孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3投入炭火中焙烧分解，并被还原为金属铜的化学方程式。活动二：认识金属冶炼的原理与一般规律 1从氧化还原角度看，金属冶炼的原理是什么？ 2冶炼方法：冶炼金属的方法很多，其实质是用还原的方法，由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也不同，因此就必须采取不同的冶炼方法。（1）热分解法：适用 金属的冶炼加热分解HgO：_。加热分解Ag2O：_。（2）电解法：适用 金属的冶炼 冶炼金属钠：_。冶炼金属镁：_。冶炼金属铝：_。注意：冶炼金属铝不能用氯化铝，因为熔融的氯化铝不导电。（3）热还原法：适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有_、_ 、_、_等。高炉炼铁：_。铝热反应炼铁：_。实验探究：如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙子的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉末加2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。a请用简洁的文字描述有关实验现象。b如何用简单的方法证明生成物中含金属铁？（4）金属的冶炼方法可分为热还原法、热分解法和电解法。请将对应的方法填入下表中：金属活动顺序K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) CuHg AgPt Au主要冶炼方法【反馈练习】1下列叙述中正确的是 ( )A含金属元素的离子一定是阳离子B在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C某元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原D金属阳离子被还原时，不一定得到金属单质2有关金属的冶炼原理下列说法正确的是 ( )A肯定发生的是置换反应 B肯定发生的是分解反应C肯定发生的是氧化还原反应 D只能用金属作还原剂冶炼金属3用铝热法还原下列化合物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是 ( )AMnO2 BWO3 CCo3O4 DCr2O34冶炼金属一般有下列四种方法：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。古代有()火烧孔雀石炼铜；()湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；()从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是 ( )A()用 B()用 C()用 D()用5下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是 ( )ACa、Mg BAl、Fe CFe、Cu DHg、Ag第一节开发利用金属矿物和海水资源第2课时海水资源的综合利用【学习目标】1以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。2认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。 【重点难点】海水的综合利用【活动方案】活动一： 理解从海水中提取物质的化学原理海水是个巨大的自然宝库，含有H、O、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl、Br等80多种元素。1若在实验室完成海水淡化，通常采用什么实验方法？2海水中溴元素的蕴藏量约占地球总蕴藏量的99%，故溴有“海洋元素“之称，海水中溴含量为65mg/L，常用空气吹出法进行提取，其基本流程为：酸化氧化吹出吸收蒸馏。（1）若用纯碱作吸收剂，方法是：将氯气通入到富含Br的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸溶液酸化，即可得到溴单质。写出从酸化后的溶液中将溴单质分离出来的实验操作。（2）若用SO2作吸收剂，方法是通入空气和水蒸气将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得到溴单质。写出吹出的溴单质与SO2、H2O反应的化学方程式。活动二： 了解从海带中提取碘的化学原理在实验室中常用下列实验方法提取并检验海带中的碘。步骤：将干海带用刷子刷净，用剪刀剪碎后，用酒精润湿，放入坩埚中，将海带灼烧使之完全变成灰烬。步骤：冷却后，将海带灰转移到小烧杯中，加水并煮沸后过滤。步骤：在滤液中滴入少量稀硫酸，加入足量过氧化氢溶液。步骤：加入CCl4萃取分液后，蒸馏得到晶体碘。 （1）步骤中用酒精润湿的作用是什么？灼烧时用到的哪些实验仪器？（2）写出步骤中发生反应的离子方程式。（3）如何检验步骤反应后的溶液中是否含有I2？【反馈练习】1许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是 ( )A氯、溴、碘 B钠、镁、C烧碱、氢气 D食盐、淡水26月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是 ( )A海水中有人类大量需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题B海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发C可以用太阳能电解海水以获取氢能源D人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡3海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( )A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能4海水中含有氯化镁，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳，在引入海水的水渠中加石灰乳，沉降、过滤