高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 第1節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源知識研習(xí)課件 新人教版.ppt

第十章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 知識研讀 對應(yīng)學(xué)生用書p141 課程解讀 知識梳理 一 金屬礦物的開發(fā)利用1 金屬在自然界中的存在在自然界中 除了 等極少數(shù)金屬有單質(zhì)外 絕大多數(shù)金屬都以化合態(tài)存在 2 金屬冶煉的實質(zhì)金屬離子得到電子 被 為金屬單質(zhì) 反應(yīng)通式為 金 鉑 還原 mn ne m 3 金屬冶煉的方法 1 熱分解法用加熱分解氧化物的方法可制取hg ag 化學(xué)方程式分別為 2 熱還原法 h2還原cuo的方程式為 碳粉還原zno的方程式為 co還原fe2o3的方程式為 al還原cr2o3 v2o5的方程式分別為 3 電解法 加熱 2hgo hg o2 加熱 2ag2o 4ag o2 cuo h2 cu h2o c zno zn co fe2o3 3co 2fe 3co2 2al cr2o3 al2o3 2cr 10al 3v2o5 5al2o3 6v 3 電解法na mg al等電解冶煉的方程式分別為 想一想1 世界上古老的文化發(fā)源地在使用和冶煉金屬的歷史上都無一例外的是銅先于鐵 其主要原因是什么 提示 銅的活潑性比鐵差 在反應(yīng)中比鐵更容易被還原成單質(zhì) 所以能被人類更早的發(fā)現(xiàn)和利用 2nacl 熔融 2na cl2 mgcl2 熔融 mg cl2 2al2o3 熔融 4al 3o2 電解 電解 電解 冰晶石 1 水資源的利用海水的淡化方法主要有 和 2 化學(xué)資源的開發(fā)利用 1 以食鹽為原料的 工業(yè) 工業(yè) 工業(yè) 工業(yè)等 2 核能原料 和 的開發(fā)利用 3 潮汐能 波浪能的開發(fā)利用 想一想2 在海底發(fā)現(xiàn)的大量多金屬結(jié)核礦是人類重要的金屬資源 請思考目前開發(fā)這些海底金屬資源可能遇到的主要問題是什么 提示 開采技術(shù)不夠成熟 蒸餾法 電滲析法 離子交換法 氯堿 溴 鎂 鉀 鈾 重水 考點整合 即時鞏固解析為教師用書獨有 考點一金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系1 原理由于不同金屬的活動性不同 金屬離子得到電子被還原成金屬原子的能力也不同 金屬活動性順序表中 金屬的位置越靠后 越容易被還原 一般的還原方法就能使金屬還原 金屬的位置越靠前 越難被還原 最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原 2 金屬活動順序與金屬冶煉方法的關(guān)系 3 鋁熱反應(yīng) 1 概念鋁熱劑在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng) 鋁熱劑為鋁粉和某些金屬氧化物 fe3o4 cr2o3 v2o5等 組成的混合物 2 原理al作還原劑 另一種氧化物作氧化劑 用鋁將氧化物中的金屬置換出來 3 應(yīng)用冶煉難熔金屬 如v cr mn等 焊接鋼軌等 4 實質(zhì)鋁將氧化物中的化合態(tài)金屬還原為金屬單質(zhì) 5 反應(yīng)特點在高溫下進行 反應(yīng)迅速并放出大量的熱 新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與al2o3分離 案例1 冶煉金屬一般有下列方法 焦炭法 水煤氣 或氫氣或一氧化碳 法 活潑金屬置換法 電解法 四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用 1 請對下表中的金屬冶煉方法進行分析 從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號填入表中空格 火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 寫主要的兩個 2 寫出以下化學(xué)方程式 用焦炭法煉鐵 用水煤氣法煉鎢 用鋁熱法煉錳 用電解法冶煉鈉 解析 選擇金屬的冶煉方法 要依據(jù)金屬的活動性及金屬在自然界中的存在狀態(tài) 孔雀石的主要成分是cu2 oh 2co3 火燒時易分解 木柴或煤炭中有碳 能還原出cu 答案 1 即時鞏固1 下列用于制備相應(yīng)金屬反應(yīng)原理中 不可行的是 a 用氫氣還原氧化鋁制備鋁b 濕法煉銅 fe cuso4 feso4 cuc 用鋁熱法可制備鐵 錳 釩 鉻等金屬 但不能制鎂d 用金屬銅與agno3溶液反應(yīng)制銀 解析 鋁是較活潑金屬 不能用h2還原法冶煉 答案 a 考點二海水中鎂 溴 碘的提取方法1 鎂的提取 1 流程 2 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2omgcl2 6h2ohcl mgcl2 6h2o mgcl2 熔融 mg cl2 2 溴的提取 1 用蒸餾法將海水濃縮 用硫酸將濃縮的海水酸化 2 向酸化的海水中通入適量的氯氣 使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì) 2br cl2 br2 2cl 3 向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣 將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的 通電 br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 4 向吸收塔內(nèi)溶液中通入適量的氯氣 2hbr cl2 2hcl br2 5 用四氯化碳 或苯 萃取吸收塔內(nèi)溶液中的溴單質(zhì) 3 海帶中碘的提取 1 原理 用適當?shù)难趸瘎⒑е械牡庠?i 氧化成i2 再萃取出來 2 化學(xué)方程式 2i h2o2 2h i2 2h2o 靈犀一點 在實驗室從海帶中提取碘 先將干海帶灼燒除去有機物 再用h2o2 h2so4處理 使得i 氧化為i2 再用苯或cci4萃取 案例2 從海水中可提取多種化工原料 下面是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖 試回答下列問題 1 粗鹽中含有ca2 mg2 等雜質(zhì)離子 精制時所用試劑為 a 鹽酸 b bacl2溶液 c naoh溶液 d na2co3溶液 則加入試劑的順序是 填序號 2 寫出用海灘上的貝殼制ca oh 2的化學(xué)方程式 3 電解無水mgcl2可制取鎂和cl2 其中副產(chǎn)品cl2和粉末狀熟石灰可制得漂白粉 制漂白粉的化學(xué)方程式為 4 用海灘上的貝殼制ca oh 2 而不從異地山中開鑿石灰石制取 主要考慮到什么問題 5 從經(jīng)濟效益角度看 該化工廠廠址應(yīng)選在 解析 化工生產(chǎn)是綜合利用化學(xué)知識解決實際問題的過程 在此過程中 除運用到我們所學(xué)的化學(xué)知識外 還要從環(huán)境保護 能源利用 經(jīng)濟效益等方面考慮 1 該小題屬離子除雜題 除雜原則是在除去ca2 mg2 時 不能帶入雜質(zhì)離子 所以 解此題的關(guān)鍵是把握好加入離子的順序 ba2 必須在之前加入 oh 必須在h 之間加入 所以b c不分先后 而d a本身既分先后 又必須放在b c之后才能滿足條件 2 由貝殼 ca oh 2的反應(yīng)為caco3 cao ca oh 2 3 漂白粉主要成分為cacl2和ca clo 2的混合物 由cl2與ca oh 2反應(yīng)制得 4 海灘上的物質(zhì)為海水綜合利用創(chuàng)造了便利條件 不用運輸 就地取材 從經(jīng)濟角度考慮是有利的 5 由此可見 應(yīng)在海灘建化工廠或在沿海陸地建廠 答案 1 b c d a或c b d a 2 caco3 cao co2 cao h2o ca oh 2 3 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o 4 經(jīng)濟 5 海灘 煅燒 即時鞏固2 海帶中含有豐富的碘 為了從海帶中提取碘 某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計并進行了以下實驗 請?zhí)顚懴铝锌瞻?1 步驟 灼燒海帶時 除需要三腳架外 還需要用到的實驗儀器是 從下列儀器中選出所需的儀器 用標號字母填寫在空白處 a 燒杯b 坩堝c 表面皿d 泥三角e 酒精燈f 干燥器g 坩堝鉗 2 步驟 的實驗操作名稱是 步驟 的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯 該步驟的實驗操作名稱是 3 步驟 反應(yīng)的離子方程式是 4 步驟 中 某學(xué)生選擇用苯來提取碘的理由是 5 請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法 解析 解答本題時應(yīng)先明確實驗原理 然后根據(jù)實驗流程確定每一步操作及其目的 進而分析每一步操作中儀器的選擇及注意問題等 本題通過碘的制取過程來考查化學(xué)實驗的基本操作 1 在灼燒固體海帶時所需要的儀器為酒精燈 坩堝 三腳架 泥三角 坩堝鉗等 2 從海帶灰的懸濁液中分離出含碘離子的溶液 是將固體和液體進行分離的操作 即過濾 從含碘的苯溶液中分離出單質(zhì)碘 可采取蒸餾的方法使苯蒸發(fā)出來而得到單質(zhì)碘 3 步驟 中利用mno2的氧化性 將i 氧化成i2 反應(yīng)的離子方程式為2i mno2 4h i2 mn2 2h2o 4 根據(jù)相似相溶原理 利用i2在苯中的溶