新课标人教版高中化学必修2第四章资料

电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
3、热还原法（适合大部分金属）
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
生物资源：由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资 源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增 殖等途径还可实现可持续利用。海洋生物品种繁多，
我国就有20278种，其中入药的有700种。
能源：海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐能 资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差能资 源、海上水能资源，它们都属于可再生能源，而且 没有污染。
（一）金属冶炼的原理是什么？ Mn++ne-→M
（二）金属的冶炼的步骤： 矿石的富集、冶炼、精炼
（三）冶炼金属的方法
1、热分解法 （适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
2、电解法 （适合一些非常活泼金属）
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底 三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大 到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多 领域。我国拥有18000公里的大陆海岸线，管辖的海 域面积近300万平方公里。
二、海水淡化
海水中水资源的利用：主要包括海水的淡化和直 接利用海水进行循环冷却。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 蒸馏法、 电渗析法、 离子交换法 等。
三、海水中的化学资源
由于与岩石、大气、生物的相互作用， 海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有 机物，按含量计，水中的H、O两种元素， 加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、 Br、Sr等11种超过总量的99%，其他为微 量元素，总计含有80多种元素。 海洋有
思考：
为什么人类使用铁器比使用铜器晚？
金属使用的先后与金属冶炼的难易有关
由于不同的金属离子的得电子能力 不同，所以要采用不同强度的冶炼方法
讨论：金属越活泼，越 易 失电子，该 金属离子就越 难 得电子，还原出该金 属就越 难 。
结论： 要根据金属的活动性顺序不同，
采取不同的冶炼方法
（四）金属的回收和资源保护
（1）节约矿物资源；（2）节约能源； （3）减少环境污染
回收和再利用 提高金属矿物的利用率 减少金属的使用量 使用其他材料代替金属材料 ……
知识拓展 ：海洋生物资源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、海水中蕴藏的资源及其开发意义
海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨， 约占全球总水量的97％。 化学资源：含元素80多种，海洋资源中，利用潜力 最大的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现 的１００多种化学元素，在海水中已找到８０多种， 其中７０多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有 ４亿亿吨，镁约有１８００万亿吨，钾有５００万 亿吨，溴约有９０万亿吨，核燃料约４０亿吨－５ ０亿吨。 矿产资源：海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨。 通常只要每平方米有5㎏的矿物。锰结核、可燃冰、 砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻 璃等。
第四章化学与可持续发展
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
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？ 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
常见的金属矿物资源
金矿
铂矿
Au
Pt
少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）
先将样品溶解，加稍过量的氢氧化钙， 再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤 液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶即可。
⑵．从海水中提取镁的主要工艺流程
镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的 镁从海水中提取。主要步骤如下（见课本Ｐ84）：
（1）为了使MgCl2转化为Mg（OH）2，试剂①可以 选用NaO，H要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂① 的量应 过量，验证MgCl2已完全转化为Mg（OH）2的 方法 取上层清液，滴入NaOH溶液，不产生沉淀。
你能总结出什么是铝热反应吗？
铝热反应的应用
铝热反应的原理可以应用在生产上，如 用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用于 冶炼高熔点金属 ，如冶炼钒、铬、锰等
小结：结合金属活动顺序表思考不同金 属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法 热分解法 物理提取法
铝热反应
反应现象：
镁条剧烈燃烧，并发出耀眼的光芒。纸漏斗 的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融 物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的 是铁珠。 其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
取之不尽的化学资源。
1．海水中含有的各种元素的特点：
种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海 水中提取物质需要解决物质的富集的问题。
2．从海水中提取物质的方法 ⑴．从海水中提取食盐的主要工艺流程
从海水中制 取盐的方法主要 有：盐田法、电 渗析法和冷冻法。
思考：（１）盐田法 制得的粗盐中含
较多的氯化镁和氯化钙及泥沙，请设 计实验室除去NaCl中混有的泥沙、 Ca2+、Mg2+离子的方法（需要仪器及 实验步骤）
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
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，少数不 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。人们在生活和生 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，提炼 的过程就是金属的冶炼过程。
把金属从矿石中提炼出来，提炼的过 程就是金属的冶炼。
（2）加入试剂①，能够分离得到Mg（OH）2沉淀 的方法是过滤 。（3）试剂②可以选用 HCl 。（4） 无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，