2013届高三化学一轮复习——第11章第1讲 开发利用金属矿物和海水资源.ppt

1、第十一章化学与自然资源的开发利用第一讲开发利用金属矿物和海水资源一气贯通的课堂学案一卷冲关的课后练案考点一一突破一举双得的课前预案10分钟识记5分钟体会要点一网打尽一、金属矿物的开发利用1金属在自然界中的存在2金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从态还原为态的过程。即：Mnne=M。化合游离3金属冶炼的方法(用化学方程式表示)4金属的回收和资源保护(1)回收利用废旧金属的意义：节约矿物资源，减少环境污染，节约能源。(2)合理开发和利用金属矿物资源，有效地使用金属产品、材料，主要的途径有：提高金属矿物的利用率；减少金属的使用量；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等。思考感悟1

2、铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚的多？提示因为铝的化学性质活泼，很难用还原剂把铝从氧化铝中还原出来，只能使用电解法冶炼，故铝的使用较晚。二、海水资源的开发利用1水资源的利用2化学资源的开发利用(1)氯碱工业：电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)；产物制盐酸：；制漂白液：。Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(2)海水资源的利用：思考感悟2从海带提取碘的过程中，可以用酸化的H2O2将溶液中的I氧化成I2。你能写出该反应的离子方程式吗？提示2IH2O22H=I22H2O1海水是一个巨大的化学资源库，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

3、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答案：C解析：海水中钾元素以K形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，A错误。海水蒸发制海盐发生的是物理变化，B错误。潮汐发电是将动能转化为电能，D错误。2下列说法不正确的是 ()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物.解析：铝是活泼金属，很难用还原剂把它从氧化铝中还原出来。答案：C答案：C解析：海水中镁元素以Mg

4、2形式存在，需加石灰乳变成Mg(OH)2分离出来，然后加盐酸生成MgCl2，然后电解熔融MgCl2。4下列关于海水的知识不正确的是()A海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用B海水既苦又涩，不能直接利用C海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低D海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合.解析：海水可直接利用，如作核电站的冷却水。答案：B5判断下列描述的正误。(1)电解氯化钠、氯化镁的水溶液，可以制得钠和镁。()(2)海水中含有碘元素，只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质。()(3)利用铝热反应可以冶炼镁、铁等金属。()(4)不需要通过化学反应就可以从海水中获得食盐和单质溴。()(

5、5)金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子。()解析：(1)钠、镁的冶炼是通过电解熔融盐(氯化物)来完成的。(2)海水中的碘元素是I而不是碘单质。(3)Mg的活泼性比Al强，不能用铝热反应来冶炼Mg。(4)从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应。(5)金属冶炼的本质是Mnne=M。答案：(1)(2)(3)(4)(5)6海水是巨大的资源宝库，以下是对海水资源的利用：海水的淡化 海水中提取食盐 海水中提取金属镁 海水中提取碘 海水中提取溴上述化工生产中涉及氧化还原反应的有_。解析：、属于物理变化过程；从海水中提取Mg、Br2、I2均需从化合态转化成游离态，这一变化过程属于氧化还原反应。答案：

6、、考纲展示考点关注(1)了解海水和金属矿物的综合利用(2)了解化学科学发展对自然资源利用的作用(1)金属的通性、金属冶炼的一般原理(2)铝热反应的原理及产物成分的实验探究(3)镁、溴、碘的制取原理及工艺流程1金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序K Ca Na Mg AlZn Fe SnPb(H)CuHg AgPt Au自然界中存在形态化合态主要是化合态，极少量是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法2.铝热反应(1)原理：高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。(2)装置：如图所示。(3)现象：剧烈燃烧，放出大量的热，导致混合物剧烈反应过后，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融

7、物落入沙中。(4)结论：Fe2O3中的铁被还原为单质铁，那么单质铝被氧化为Al2O3，由熔融物及铁珠可知此反应放出大量的热，使生成的铁熔化为铁水。(5)应用：野外焊接钢轨。冶炼高熔点金属。特别提醒 (1)铝热剂不仅指铝和Fe2O3，也可以是Al和MnO2、Al和 Cr2O3等。(2)铝热反应实验的最外层滤纸要用水湿润，并要求观察者远离，以免烫伤。(3)利用铝热反应可以冶炼活泼性比铝差的金属，但不能冶炼Na、Mg等活泼性比铝强的金属。例1 下列金属中，既可以用热分解法，又可以用电解法制取的是()ANaBAlCAg DCu答案C解析活泼金属只能用电解法冶炼，消耗大量电能；不活泼金属使用热分解法冶炼

8、，消耗的能量较少，但也能用电解法来冶炼，本题只有银符合。探规寻律当一种金属可用多种方法冶炼时，工业一般采用经济效益高、污染少的方法。(1)热分解法优于焦炭还原法；(2)焦炭还原法优于铝热还原法；(3)铝热还原法优于电解还原法；(4)从环保角度，H2还原法优于CO还原法。11.将例1中的“热分解法”改为“热还原法”时，应选()答案：D答案：A解析：因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，故冶炼铝应用电解熔融Al2O3和冰晶石共熔体的方法，B项错；冶炼Hg的方法应选用热分解法，C项错；冶炼镁常用电解熔融MgCl2的方法，A项正确，D项错误。13.冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或H2、

9、CO)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，现有()铝热法炼铬，()从光卤石(KClMgCl26H2O)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()用答案：B1镁的提取(1)流程：2溴的提取(1)流程：3碘的提取(1)流程：(2)有关反应的离子方程式：2ICl2=I22Cl。特别提醒(1)从MgCl2溶液中获取MgCl26H2O的方法是浓缩、结晶，将氯化镁晶体转变成MgCl2时，要在HCl的气流中加热使MgCl26H2O分解，目的是抑制Mg2的水解。(2)从海带中提取碘的氧化过程中，既可以用Cl2作氧化剂，也可

10、以使用H2O2(H)将I氧化成I2。例2(2011朝阳模拟)海水中蕴藏着丰富的资源。目前海水淡化的方法有冷冻法、电渗析法和蒸馏法。海水综合利用的流程图如下，请认真审题，回答以下问题：卤水中蕴含着丰富的镁资源，就MgCl2粗产品的提纯及冶炼镁的过程回答下列问题。物质开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.911.1(1)已知MgCl2粗产品的溶液中含有Na、Fe2、Fe3和Mn2，欲将Fe2、Fe3、Mn2转化为Fe(OH)3和Mn(OH)2沉淀除去(生成氢氧化物沉淀的pH见上表)，应控制溶液的pH为_；将F

11、e2转化为Fe3时最好选用的物质是_(填序号)。aCl2bNaClOcNaOHdFe(2)步骤中由MgCl2制得Mg的方法是_(用化学方程式表示)。探规寻律(1)除去Mg2中Fe3的方法：加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2与Fe3水解产生的H作用，将Fe3转化成沉淀而除去。同时又不引入新的杂质。(2)将Fe2氧化成Fe3的方法：本题中由于溶液中含有Cl，故可用Cl2、NaClO或H2O2(H)将Fe2氧化成Fe3但Cl2与NaClO相比较，NaClO更好一些，因为NaClO无毒且为固体。21.例题2海水综合利用流程，步骤中已经得到了单质溴，为什么还要设计步骤、两步操作？步骤除用SO2吸收溴

12、外，还可以用Na2CO3溶液吸收Br2，试写出反应的化学方程式。答案：步骤得到的溴，浓度太低，设计步骤、的目的是富集溴。3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO222.海水是镁的主要来源之一，从海水中提取镁可按如下步骤进行：把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成石灰；在引有海水的渠中加入石灰，经过沉降，然后过滤得沉淀物；将沉淀物与稀盐酸反应，然后结晶、过滤、干燥；电解得产品。从上述提取镁的全过程中，没有涉及到的反应类型有 ()A分解反应 B化合反应C置换反应D复分解反应答案：C23.溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，

13、大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：下列有关叙述正确的是()A碘元素在海水中也有游离态存在B在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C操作A是结晶或重结晶DB是提纯操作，常用蒸馏或分馏解析：碘在海水中只以化合态(I)存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，C、D错误。答案：B一、命题常设误角度诊断3病例：从海带中提取碘单质的过程不涉及氧化还原反应(2009广东高考)诊断：碘元素在海带中以形式存在，I转化为2一定涉及氧化还原反应4病例：海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Mg、B等金属(2009广东高考)诊断：B(硼)不属于金属元素二、本节关键点数字记忆1理解金属冶炼的3种方法：热分解法Hg、Ag。热还原法Fe、Cu等。电解法Na、Mg、Al等。2牢记海水淡化的3种方法：蒸馏法；电渗析法；离子交换法。点 击 下 图 进 入