开发利用金属矿物和海水资源知识点

二、海水资源的开发利用北京市大兴区第五中学 李艳民

下午6时27分

海洋约占地球表面积的71% 海洋是人类赖以生存的资源宝库

海洋生物资源

海底矿产资源

海洋油、气开发

大陆架的浅海海底： 石油、天然气、煤、硫、磷等 近岸带的滨海砂矿： 砂、贝壳等建筑材料和金属矿产 多数海盆中： 深海锰结核

海洋能源的利用

具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电

海 洋 资 源

海水资源

获得

物质能量

其他资源

下午6时27分

资料

下午6时27分

海水综合利用联合工业体系一例 海水提Mg

海水提取NaCl

海水淡化下午6时27分

任务1:海水的淡化：温度计水 银球处于 支管口处 液体体积 不超过烧 瓶体积1/3

蒸馏法水，下 进上出

自来水加入沸石 或碎瓷片

蒸馏水

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、 离子交换法等。原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽 蒸馏适用于分离哪些混合物？ 下午6时27分 与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水

任务二：知识回顾

海水中提取NaCl

下午6时27分

任务二：知识回顾

海水中提取NaCl

设计海水提取NaCl的可行性方案泥沙加( 除( ) )

粗盐

((

)) 、

……

(含Ca2+ 、2-

Mg2+

精盐

SO4 、泥沙等杂 质)

下午6时27分

粗盐的提纯 粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg

一、金属矿物的开发和利用 请同学们列举出常见金属的名称？ 请同学们列举出常见金属的名称？ 越多越好！ 越多越好！

金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱

你能否给金属的冶炼下一个定义？ 你能否给金属的冶炼下一个定义？

金属元素种类多，分布广， 金属元素种类多，分布广，活动性差 别大，在自然界的存在形式各异， 别大，在自然界的存在形式各异，少数不 活泼金属以游离态存在(如金和铂等), 活泼金属以游离态存在(如金和铂等), 多数金属以化合态存在。 多数金属以化合态存在。人们在生活和生 产中使用的金属材料多是合金或纯金属， 产中使用的金属材料多是合金或纯金属， 这就需要把金属从矿石中提炼出来， 这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼 的过程就是金属的冶炼过程。 的过程就是金属的冶炼过程。

金属冶炼的原理是什么？金属的冶炼的步骤： 金属的冶炼的步骤： 矿石的富集、冶炼、 矿石的富集、冶炼、精炼

金属冶炼有哪些方法？你们觉得金 属活动顺序与金属冶炼方法有没有 联系呢？如果有，有什么规律吗？

冶炼金属的方法

1、热分解法(适合一些不活泼金属) 、 适合一些不活泼金属) 加热

2HgO

一、金属矿物的开发利用

黄铜矿

赤铁矿

铝矿

锰矿

钨矿

锌矿

一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在： 除了金、铂等极少数金属外，绝 大多数金属以化合物的形式存在于

自然界。

冶炼金属的实质是用还原的方 法使金属化合物中的金属离子得 到电子变成金属原子。M n+得电子

M (被还原)

金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强

金属冶炼的方法

(1)物理提取法： 适用于极不活泼的金属——Pt、Au (2)热分解法(适合一些不活泼金属)加热

2HgO === 2Hg + O2 ↑加热

2Ag2O === 4Ag + O2 ↑

(3)热还原法(适用于大部分金属)CuO+H2 === Cu + H2O高温

△

Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2

铝热反应

实验4-1 注意观察现象

反应现象： 镁条剧烈燃烧，放出大量热， 发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸 漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。高温

Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3

铝热剂铝——还原剂 (活泼金属——可作还原剂)

其它的铝热反应：高温

3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+

第四章第1节开发利用金属矿物和海水资源

课前预习学案

一、预习目标

预习金属的冶炼原理与“铝热反应”实验，了解海水资源的开发利用 二、预习内容

1、金属在自然界中存在的形态？ 2、金属冶炼的实质

利用_______________原理，使金属化合物中的金属元素还原为金属单质。 3、金属冶炼的方法

（1）冶炼铝的方法： ，相关化学方程式： （2）冶炼铁的方法： ，相关化学方程式：

冶炼铁的方法： ，相关化学方程式： （3）冶炼铜的方法： ，相关化学方程式： 冶炼铜的方法： ，相关化学方程式： （4）冶炼镁的方法： ，相关化学方程式： （5）你所知的冶炼其它金属的方法：

第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源

☆金属的存在有什么规律吗?

引言 少数化学性质不活泼的金属,在自然界 中能以游离态存在,如金和铂以及少量 的银和铜,较活泼的铁只能存在于陨石 中,而化学性质活泼的金属,在自然界中 总是以化合态存在.但在实际生产和生 活中应用的金属材料却往往是纯金属 或合金,这就需要把金属从金属矿物中 提炼出来,这就叫做金属的冶炼.

一、金属矿物物开发利用 1.你知道从金属矿物中提炼金属,一般 要经过哪些步骤? 金属冶炼的步骤: 矿石富集 金属冶炼 金属精炼

2.要将化合态的金属矿物转化为金属 单质,有哪些方法?其实质是什么?

金属冶炼的一般方法: (1).热分解法. (2).热还原法. (3).电解法.金属冶炼的实质: 利用还原的方法,使金属化合物中的 金属离子得到电子变成金属原子.

解说 不活泼的金属汞和银的氧化物不稳 定,受热易分解生成金属单质和氧气; 较活泼的金属如铁等和不活泼金属 铜的氧化物稳定,受热不易分解,需用 还原剂(焦炭、一氧化碳、氢气、铝) 来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物 非常稳定，加热或热还原剂均无法使 其分解，只能用最强的还原手段即电 解法使其氯化物、氧化物还原。

不活泼金属的冶炼 △ 2HgO===2Hg

知识与技能目标：帮助学生体会和认识 化学在矿物资源开发利用中的意义和作 用；掌握金属的冶炼方法。 过程与方法目标：自主学习，培养学生 自学能力；通过了解金属资源的开发及 冶炼培养学生的归纳能力、比较能力。 情感、态度与价值观目标： 帮助学生 树立节约资源、爱护环境、变废为宝等 意识。

一、金属矿物的开发利用

黄铜矿

赤铁矿

铝矿

锰矿

钨矿

锌矿

一、金属矿物的开发利用

1、金属元素的存在： 除了金、铂等极少数金属外，绝 大多数金属以化合物的形式存在于

自然界。

金属冶炼的实质 利用氧化还原反应，使金属化合物中 的金属阳离子得到电子变成金属原子。即： （被还原） Mn+ + neM

人们日常应用的金属材料，多为合金或 想一想 :要使金属矿物转化为金属 纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出 单质 , 金属元素的化合价如何变化 , 来，将金属从其化合物中还原出来用于 发生什么反应 ? 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。

金属活动性顺序 快速阅读课本 80页内容，找出金属 冶炼有多少种方法，分别是什么？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 适用于金属活动顺序表中的哪些金 金属活动性由强逐渐减弱 属?

金属

知识与技能目标：帮助学生体会和认识 化学在矿物资源开发利用中的意义和作 用；掌握金属的冶炼方法。 过程与方法目标：自主学习，培养学生 自学能力；通过了解金属资源的开发及 冶炼培养学生的归纳能力、比较能力。 情感、态度与价值观目标： 帮助学生 树立节约资源、爱护环境、变废为宝等 意识。

一、金属矿物的开发利用

黄铜矿

赤铁矿

铝矿

锰矿

钨矿

锌矿

一、金属矿物的开发利用

1、金属元素的存在： 除了金、铂等极少数金属外，绝 大多数金属以化合物的形式存在于

自然界。

金属冶炼的实质 利用氧化还原反应，使金属化合物中 的金属阳离子得到电子变成金属原子。即： （被还原） Mn+ + neM

人们日常应用的金属材料，多为合金或 想一想 :要使金属矿物转化为金属 纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出 单质 , 金属元素的化合价如何变化 , 来，将金属从其化合物中还原出来用于 发生什么反应 ? 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。

金属活动性顺序 快速阅读课本 80页内容，找出金属 冶炼有多少种方法，分别是什么？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 适用于金属活动顺序表中的哪些金 金属活动性由强逐渐减弱 属?

金属

大兴安岭地区高效课堂教学设计 《海水资源的开发利用》教学设计

呼玛高中马冬雁

一、教教学背景 1、面向学生： 高一年级 2、学科： 化学 3、课时：1课时 4、学生准备： （1） 以“海水资源大搜索为课题”，学生分组按子课题任务利用【百度搜索】查找资料。 （2） 筛选、整合信息材料，制作汇报课件。 二、教学课题 1、海水资源的开发利用涉及海水中水资源的利用和海水中化学资源的开发利用。 2、认识海水资源开发利用中的化学变化，突出“化学与自然资源的开发利用”和“维护生态平衡走可持续发展道路”的两方面问题。 三、教材分析 1、地位和作用 《海水资源的开发利用》是高中化学人教版必修2 第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时内容。本节位于必修模块的结尾章节，不仅是让学生认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用，化学研究和应用在科技进步中的价值，而且对于学生总结复习已学习过的知识十分重要。 学习本节内容一方面从学科角度，有利于学生以了解认识海水资源开发利用为载体，将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展。另一方面从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会应用化学知识可开发海水资源，为人类生

第2课时 海水资源的开发利用

[目标导航] 1.了解海水淡化的方法及其意义。2.了解海水的主要组成元素。3.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4.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。

一、海水水资源的开发利用 1．直接利用海水进行循环冷却。

2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。 3．海水的蒸馏 (1)原理

(2)注意事项

①烧瓶需垫石棉网加热。

②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的21

3，也不能少于3。

③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。 ④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。 议一议

若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是( A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化

) B．利用太阳能使海水蒸馏淡化

C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水 D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子 答案 A

解析 明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。 二、海水化学资源的开发利用 1．海水中的化学资源

海水中H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过

第2课时 海水资源的开发利用 姓名：

1.了解海水资源及其利用。

2.了解海水淡化的方法,掌握海水的蒸馏。

3.掌握海水化学资源的开发和利用,即海水制盐、海水提溴、海带提碘。 4.了解海水综合利用的重要方向。

一、海水水资源的利用

1.海水水资源

(1)海水中水的储量约占地球上总水量的①97 %。

(2)海水中水资源的利用主要包括海水的淡化和海水的②循环 冷却。

(3)海水淡化的目的是从海水中提取③淡 水,其方法主要有④蒸馏 法、⑤电渗析法 、⑥离 交换法。 2.海水的蒸馏

(1)主要仪器:A⑦圆底烧 瓶、B⑧冷 凝器、C⑨锥形 瓶。 (2)冷却水的流向:⑩a 口进水,

(3)A中加入碎瓷片的目的是 二、海水化学资源的开发利用

1.从海带中提取碘的过程

(1)酸性条件下利用双氧水将海带中含有的碘离子氧化成碘,写出相关反应的离子方程式: H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O 。 (2)检验是否有碘生成,所加的试剂是淀粉溶液,若有碘单质存在,现象是2.海水