金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用(導(dǎo)學(xué)案)(人教版必修第二冊)

8.1.1金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用【導(dǎo)學(xué)案】一、金屬礦物和的開發(fā)利用1.金屬元素在自然界中的存在形態(tài)2.金屬冶煉的一般原理(1)基本原理：將金屬元素從其化合物中出來。(2)表示方法：Mn＋＋ne－===M。3.金屬冶煉的一般方法(1)依據(jù)：金屬活潑性不同，將其由化合態(tài)還原為游離態(tài)的難易程度不同。(2)寫出用下列方法冶煉金屬的化學(xué)方程式①熱分解法：加熱分解HgO：。加熱分解Ag2O：。②熱還原法：H2還原CuO：。高爐煉鐵：。鋁熱反應(yīng)：。③電解法：冶煉鈉：___________________________。冶煉鎂：_____________________________。冶煉鋁：_____________________________。4.合理開發(fā)和利用金屬礦物資源(1)提高金屬礦物的___________________。(2)開發(fā)環(huán)保高效的___________________方法。(3)防止金屬的腐蝕。(4)加強廢舊金屬的___________________和再利用。(5)使用其他材料代替金屬材料?！竞诵乃仞B(yǎng)提升1】為什么越活潑的金屬被人類利用的越晚？【實驗探究】利用鋁熱反應(yīng)可以在野外焊接大截面的鋼軌，其原理為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up8(高溫))Al2O3＋2Fe，某小組用如圖所示儀器及試劑探究鋁熱反應(yīng)。其實驗現(xiàn)象記錄如下：①劇烈反應(yīng)，火星四射。②放出大量的熱，紙漏斗下端被燒穿，有紅熱熔融物落入細沙上，冷卻后變?yōu)楹谏腆w。根據(jù)以上描述，回答以下問題：(1)鋁熱反應(yīng)需要高溫條件，是否還需要持續(xù)加熱？(2)實驗中，鎂條、氯酸鉀的作用是什么？引發(fā)反應(yīng)的操作是什么？(3)蒸發(fā)皿中鋪少量細沙的作用是什么？據(jù)反應(yīng)原理，F(xiàn)e2O3和Al的質(zhì)量比為多少最好？【思考與討論】地球上的金屬資源是有限的，合理開發(fā)利用金屬資源尤為重要。下圖是從鋁土礦和廢舊鋁質(zhì)飲料罐獲取鋁的工藝流程：a.資料卡片：(1)以鋁土礦為原料生產(chǎn)1kg鋁的資源及能耗鋁土礦：4kg煤：0.5kg燃料油：0.25kg純堿：0.5kg石灰：0.5kg氟化鈣：0.04kg焙燒碳素：0.6kg冰晶石：0.03kg電能能耗≥6.7×107J(2)以廢舊飲料罐生產(chǎn)1kg鋁消耗資源及能耗廢舊飲料罐1.01kg，電能能耗≤3.35×106J試從能源消耗和環(huán)境污染兩個角度分析加強廢舊金屬回收利用的重要性。二、海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的開發(fā)利用(1)海洋約占地球表面積的，海水中水的儲量約占地球總水量的，約1.3×1018t。(2)海水水資源的利用②海水的蒸餾a.主要儀器：A：，B：，C：。b.冷凝水的流向：口進，口出。c.B中加入碎瓷片的目的是。2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用(1)海水中的化學(xué)元素主要元素：____________。常量元素：______、______、______、______、S、Ca、Br、C、Sr、B、F等11種元素微量元素：鈾元素、碘元素等(2)海水中提取物質(zhì)及綜合利用①氯堿工業(yè)：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑制鈉和氯氣：___________________________。制鹽酸：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl制漂白劑(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O②用KBr制單質(zhì)溴：_______________________。③用MgCl2制Mg：__________________________?！竞诵乃仞B(yǎng)提升2】溴及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上用一種叫“吹出法”的技術(shù)從海水中提取溴，其生產(chǎn)流程如下：（1）寫出①、③、④過程中反應(yīng)的離子方程式。（2）過程②和④通入空氣、水蒸氣利用單質(zhì)溴的什么性質(zhì)？過程①獲取了游離態(tài)的溴，過程③又將其轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的溴，其目的是什么？（3）過程⑤蒸餾過程中溫度控制在80～90℃，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，原因是什么？【當堂檢測】例1．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平，下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()A．金屬的導(dǎo)電性強弱B．金屬在地殼中的含量多少C．金屬的化合價高低D．金屬的活動性大小例2．下列關(guān)于金屬的冶煉方法的敘述不正確的是()A．熱分解法適用于制備不活潑金屬B．熱還原法常用的還原劑是C、H2、CO、Al等C．電解法適用于制備不活潑金屬D．水溶液中置換法適用于用活潑金屬制備不活潑金屬例3．若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加明礬使海水中的鹽沉淀而淡化B．利用太陽能使海水蒸餾淡化C．將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水D．將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子例4．從海水中提取的溴約占世界溴年產(chǎn)量的eq\f(1,3)，從海水中提取溴的主要步驟可表示為()A．氧化→吸收→吹出B．氧化→吹出→吸收C．吹出→氧化→吸收D．吹出→