金属的冶炼和海水资源的开发利用+2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

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、2课时人教版化学必修第二册1.金属元素的存在形式金属元素以游离态形式存在，如金、铂极少数大多数以化合态形式存在【学习任务一】金属矿物的开发利用【思考】自然界中金属元素的存在形式？人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，如何从矿石中得到金属单质？金属冶炼的原理是什么？如何从矿物资源中提取相应的金属，有哪些方法？金属活动性顺序与金属冶炼方法有没有联系？如果有，有什么规律？【学习任务一】金属矿物的开发利用【思考】2.金属的冶炼

定义：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。

原理：Mn++ne-

→M3.金属冶炼的常用方法依据：金属活泼性顺序（1）热分解法（适合一些不活泼金属如Hg、Ag）加热的是金属氧化物思考:《抱朴子》中记载“丹砂烧之成水银”此冶炼方法涉及的化学反应是什么？HgS===Hg+S加热（2）电解法适用于非常活泼的金属（KCaNaMgAl）（3）热还原法

常用的还原剂有：CO、H2、焦炭、活泼金属等Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温（铝热反应）Al在高温下表现出强还原性，把某些金属从它的氧化物中置换出来。（适合大部分金属,如Fe、Zn、Sn、Pb、Cu等）CuO+H2===Cu+H2O高温实验现象实验结论注：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂剧烈反应，发出耀眼的白光。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热应用：①冶炼熔点较高的金属，如铬、锰、钨、钒等

②金属焊接，如焊接钢轨。【小结】金属冶炼方法的一般规律：地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：（1）______________________________；（2）______________________________；（3）_______________________________（4）______________________________；（5）______________________________。提高金属矿物的利用率开发环保高效的金属冶炼方法加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量4.合理开发利用金属矿物防止金属的腐蚀

启示1:从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝消耗的能量，可知在实际生产过程中必须考虑投入与产出，要考虑成本。启示2:加强度旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识。启示3:实际工业生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识。【学习评价】1.人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系?金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代的发展历程。【学习评价】2.为什么冶炼镁时不能选用MgO,而选用MgCl2?MgO和MgCl2虽然都是离子化合物,但MgO熔点太高,熔化时能耗多,而MgCl2熔点低,易熔化。3.冶炼铝时,为什么选用熔点高的Al2O3,而不选用熔点低的AlCl3?冰晶石起什么作用?Al2O3虽然熔点较高,但它是离子化合物,熔化时能电离出Al3+；AlCl3虽然熔点低,但它是共价化合物,熔化时不能发生电离。降低Al2O3的熔点。海洋中的水资源和化学资源1Kg海水中所含物质海水资源的特点：分散性广阔性海水中水的储量约为1.3×109

亿吨，占地球总水量97%元素种类很多，总计含有80多种元素许多元素的富集程度很低多样性【学习任务二】海水资源的开发利用（1）直接利用海水进行循环冷却（2）海水淡化①蒸馏法②电渗析法③离子交换法【学习任务二】海水资源的开发利用1.海水资源的开发利用/it/u=4137884964,1688312958&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=507（2）海水淡化①蒸馏法石棉网放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸冷凝管中水从下口进，上口出温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处利用液体中各组分沸点的差别,使低沸点物质汽化并随之冷凝,从而实现其与所含组分的分离。海水淡化与化工生产相结合，提高经济效益【学习任务三】海水化学资源的开发利用1.海水制盐思考：制备这些化工原料的反应原理各是什么？①制钠和氯气②制纯碱③氯碱工业NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl

⑤制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O④制盐酸：H2＋Cl2

2HClCl2＋2Br-=Br2＋2Cl-Br2＋SO2＋2H2O＝4H++SO42-+2Br-Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl-【思考与讨论】工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”2.海水提溴

3.海带中提取碘（I2）——教材P106练习与应用5(1)实验步骤①会用到下列仪器中的_________(填字母)。a.酒精灯b.漏斗c.坩埚d.泥三角(2)步骤③的操作名称是__________(3)步骤④中反应的离子方程式为_________________acd

过滤

H2O2+2I-

+2H+=I2+2H2O(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：_______________________(5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤________(填序号)中实现与碘分离。取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质。⑤

4.海水提取镁——教材P106练习与应用6(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用__________;要使MgSO