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第八章化学和可持续发展
第一节自然资源的开发利用
第1课时金属矿物的开发利用海水资源的开发利用
1．了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法。
2．了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法。
一、金属矿物的开发利用
1．金属元素在自然界中的存在形态
极少数以__________形式存在，如金、铂等，绝大多数以__________形式存在。
2．金属的冶炼
(1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中__________出来的过程。
(2)原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子__________电子被__________成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。
3．金属的冶炼方法
金属活泼性与冶炼方法的关系如下：
(1)热分解法——冶炼不活泼金属
①分解HgO制取Hg：______________________________
②分解Ag2O制取Ag：______________________________
(2)电解法——冶炼活泼金属
①冶炼钠：______________________________
②冶炼镁：______________________________
③冶炼铝：______________________________
(3)热还原法——高温还原
热还原法常用的还原剂有__________、__________、__________、一些活泼金属等。
①高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为______________________________
②铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为______________________________
(4)其他方法
湿法炼铜：Fe与CuSO4溶液反应制取铜的化学方程式为______________________________
4．金属矿物资源的开发和利用措施
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。
(5)加强废旧金属的回收和再利用。
二、海水资源的开发利用
1．海水水资源的开发利用
(1)利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。
海水淡化的方法主要有__________、__________、________________和膜分离法等。其中__________的历史最久。
(3)海水的蒸馏
①主要仪器：A__________，B__________，C__________。
②冷却水的流向：______口进，______口出。
③B中加入碎瓷片的目的是____________________。
2．海水中化学资源的开发利用
(1)海水制盐
从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。
①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。
化学方程式：________________________________________。
②制钠和氯气：________________________________________。
③制盐酸：________________________________________。
④制漂白剂(84消毒液)：________________________________________。
⑤制纯碱：______________________________________；______________________________________。
(2)海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
浓缩
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2
吹出
利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气
吸收
吹出的溴蒸气用SO2吸收
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要的离子方程式：
________________________________________、________________________________________。
3．海水中其他资源的开发利用
(1)制备化工产品：制备Mg、K、I2及其他化工产品。
(2)获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。
(3)开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。
?问题一金属的冶炼原理及应用
【典例1】金属元素的原子