人教版高一化学必修Ⅱ第四章第一节海水资源的开发利用导学案

高中学化学教学案（必修2）学案主人主人班级学案序号：【探究课题】4-1 开发利用金属矿物和海水资源【教学内容】海水资源的开发利用（教材P90~92）【教学目标】1、了解海水淡化的方法及其意义。

2、认识海水的主要组成元素。

3、掌握从海水中提取溴、碘、镁的原理。

4、认同化学在海水综合利用中的重要价值。

【教学重点】从海水中提取溴、碘、镁的原理【温故知新】1、【新课导入】海洋约占地球表面积的71%，海洋是生命的摇篮，是一个"蓝色的宝库"。

海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。

加强对海水（包括苦咸水）资源的开发利用，是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施，是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。

【知识清单】一、海水水资源的开发利用1、海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占全球总水量的97％。

海水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。

2、海水淡化（1）途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

（2）方法：①蒸馏法——最先使用，技术成熟，但成本高。

②电渗析法——成本低，但未能大量生产。

③离子交换法——目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂。

（3）方向：海水淡化与化工生产相结合，与能源技术结合。

3、海水蒸馏（1）装置：a.蒸馏烧瓶；b.冷凝管；c.牛角管；d.锥形瓶。

（2）注意事项：①.烧瓶需垫石棉网进行加热。

②.烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的2/3，也不能少于烧瓶容量的1/3。

③.需向烧瓶中加沸石或碎瓷片，防暴沸。

④.冷凝水流向：下口进，上口出。

4、电渗析法利用离子交换膜进行海水淡化的方法。

离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，分别简称阴膜和阳膜。

阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

在外加电场的作用下，水溶液中的阴、阳离子会分别向阳极和阴极移动，如果中间再加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的。

5、离子交换法利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。

第2课时开发利用海水资源【考点要求】掌握冶炼金属的一般原理、不同金属的冶炼方法，知道铝热反应【教学目标】掌握冶炼金属的一般原理、不同金属的冶炼方法，知道铝热反应1.海水淡化的方法主要有法、法、法等。

（课本P90）探究一：海水提溴(1)工艺流程：(2)基本操作：⑴用法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。

⑵向酸化的海水中通入适量的，使溴离子转化为溴单质。

⑶向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛溶液的吸收塔内。

⑷向吸收塔内中溶液内通入适量的氯气。

⑸用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔中溶液里的单质。

化学方程式：2NaBr＋Cl2== ；Br2＋SO2＋2H2O== ；2HBr＋Cl2== ；探究二：海带中提碘(1)海带中含有碘元素的检验实验现象及原因酸性条件下H2O2氧化I－的离子方程式为。

②操作步骤：(2)海带中提碘①反应原理：Cl 2氧化I －的离子方程式： 。

②工艺流程： 海带――→灼烧海带灰――→浸泡含I －的溶液――→氧化碘水――→提取I 2 探究三：海水中提镁(1)反应流程：(2)有关反应的化学方程式：①CaCO 3=====高温②CaO ＋H 2O===③MgCl 2＋Ca(OH)2===④Mg(OH)2＋2HCl===⑤MgCl 2·6H 2O=====HCl⑥MgCl 2(熔融)=====电解【自主探究】常用物质分离的方法有哪些(多多益善)?_____________________________________________________________________。

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【学习目标】1.掌握冶炼金属的一般原理，铝热反应原理及实验。

了解适用于不同金属的冶炼方法。

2.掌握了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中发挥的作用。

【重难点】掌握冶炼金属的一般原理，铝热反应原理及实验及海水资源开发和利用的方法。

【知识衔接】1．在地壳中含量位于第一位的金属元素为，人类最早使用的金属是，生产生活中应用最广泛的金属是。

2．Na、Al、Fe、Cu在金属活动顺序中由前至后顺序为，Na＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性由强至弱的顺序为。

【学习探究】课题一：金属矿物的开发利用一、金属在自然界的存在形态少数金属态形式存在，如：金、铂；绝大多数金属态形式存在。

在金属化合物中，金属元素都显____价。

二、金属的冶炼方法1．冶炼原理金属冶炼就是将金属从其化合物中还原出来，其实质是金属化合物中的金属离子________电子转变为金属单质。

2．冶炼方法(用化学方程式表示)金属越不活泼，从其化合物中还原出来越，金属越活泼从其化合物中还原出来越。

金属活泼性与冶炼方法的关系如下：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au|←法→|←法→|←法→|←其他方法→|常用于热还原法的还原剂有________________________3．铝热反应 实验操作实验现象 (1)镁条剧烈 。

(2)氧化铁粉末和铝粉发生 。

(3)反应 热，并发出光。

(4)纸漏斗的下部 ，有 沙中。

(1)提高金属矿物的 率； (2)减少金属的 量；(3)加强金属资源的 ； (4)使用其他材料代替金属材料。

【巩固训练】1、如图为铝热反应的实验装置，请回答有关问题：(1)纸漏斗中铺在氧化铁和铝粉混合物上面的物质为________。

(2)引发该铝热反应的操作为_____________________________________ ___________。

优质资料---欢迎下载第四章化学与自然资源的开发和利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第1课时)学习目标1.了解金属冶炼的一般原理及冶炼的一般方法。

2. 掌握铝热反应原理3.了解金属回收的意义，树立资源保护意识。

【预习案】一、金属在自然界的存在形态二、金属冶炼的原理金属的冶炼是利用 原理，在一定条件下，使金属离子 电子被还原成 ，从而获得金属单质。

即：M n ＋＋n e －===M 。

三、金属的冶炼方法 1．热分解法适用于______金属的冶炼。

请写出下列反应的化学方程式。

(1)加热分解HgO ： 。

(2)加热分解Ag 2O ： 。

2．电解法适用于 金属的冶炼。

请补全下列反应的化学方程式。

(1)冶炼金属钠： NaCl(熔融)=====通电(2)冶炼金属镁：MgCl 2(熔融)=====通电(3)冶炼金属铝：__Al 2O 3(熔融)=====通电冰晶石 。

3．高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有 等。

请写出下列冶炼金属的化学方程式(下同)。

(1)高炉炼铁： 。

(2)铝热反应炼铁： 。

(3)用氢气还原氧化铜： 。

4．其他方法(1)火法炼铜： 。

(2)湿法炼铜： 。

三、有效利用金属资源的途径1．提高金属矿物的 。

2．减少金属的 。

3．加强金属资源的 。

4．使用 代替金属材料。

【我的疑惑】【探究案】1. 铝热反应：（课本P89实验4-1）（1）概念：铝和某些金属氧化物在高温下发生剧烈反应生成另一种金属并放出大量热的化学反应。

（2）铝热剂：铝粉与某些金属氧化物（如Fe 2O 3 、V 2O 5 、Cr 2O 3 、MnO 2、WO 3等）组成的混合物。

(3)铝热反应中能观察到那些现象？(4)实验中镁条和氯酸钾起什么作用？(5) 实验过程中，为什么必须将纸漏斗用水润湿？承接生成物的蒸发皿内为什么要盛放少量细沙？(6)应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn2.常见金属的冶炼方法与金属活动顺序表的关系（（2）工业上利用电解熔融MgCl2来制取Mg，而MgO比MgCl2更易获得，为什么不电解熔融MgO制取镁呢？但是制取铝却用Al2O3而不用 AlCl3那又是何原因？ (提示MgO MgCl2 Al2O3均为离子化合物， AlCl3为共价化合物， MgO的熔点：2852 ℃，MgCl2的熔点：712 ℃，Al2O3的熔点：2050 ℃，AlCl3的熔点：190℃)，【训练案】1．金属材料在日常生产、生活中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是 ( ) A．越活泼的金属越难冶炼B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的2.下列关于金属冶炼的说法不正确的是（ )A.金属冶炼是指用化学方法将金属由化合态转变为游离态B.天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法D.金属冶炼一定要用到还原剂3. 铝能用于冶炼难熔的金属（如：钒、铬、锰等），这是因为铝具有（）A、金属性和非金属性B、导电性C、熔点低D、还原性，在冶炼反应中放出大量热4．下列反应原理不符合工业实际的是()A．2Ag2O=====高温4Ag＋O2↑B．4Al＋3MnO2=====高温3Mn＋2Al2O3C．2MgO=====电解2Mg＋O2↑D．2CuO＋C=====高温2Cu＋CO2↑5. 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。

第四章化学与自然资源的开发利用第一节第2课时海水资源的开发利用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，海水提镁、提溴、提碘。

4了解海水综合利用的重要方向。

►自主探究自主学习探究归纳一、海水水资源的利用1．类型海水水资源的利用主要包括海水的和海水的。

2．海水的淡化1主要方法：、和等。

2海水的蒸馏①主要仪器：A：；B：；C：。

②冷凝水的流向：口进，口出。

③A中加入碎瓷片的目的是。

二、海水化学资源的开发利用1．海水中的元素1常量元素99%：除、两种元素外，含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素。

2微量元素1%：常量元素之外的元素，总计含有80多种。

3特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。

2．海水化学资源的开发利用1从海水中制得的NaCl除食用外，还用作工业原料，如生产、、以及氯气、、等含氯化工产品。

2从海水中制取钾、镁、溴及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。

自我测评►———————————————————做一做1．判断正误：1用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。

分析：蒸馏是利用物质沸点不同进行分离的方法，没有发生化学变化。

2甲状腺肿大的病人应适量多食海带。

分析：碘元素缺乏导致甲状腺肿大，海带中含有丰富的碘元素，因此适当多食用海带能帮助甲状腺肿大的病人康复。

3海水中含有溴元素，不需要经过化学反应即能得到溴单质。

分析：海水中溴元素是以溴离子的形式存在，需要发生氧化反应才能生成溴单质。

2．思考：海带中含有碘，海带能使淀粉溶液变蓝吗？1海带中碘的提取和碘元素的检验1海带中提碘①流程海带→灼烧→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。

②主要化学反应2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O或Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。

③主要物理原理单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏的方法将碘和有机溶剂分开。

第2课时海水资源的开发利用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。

同金属冶炼这一古老产业相比,海水资源的利用还处于初级阶段,教学时可以利用图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料,以便形成丰富的感性知识,让学生的认知向前发展。

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离子交换法。

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,b口出水。

(3)A中加入碎瓷片的目的是防止暴沸。

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,现象是淀粉溶液变蓝。

2.海水提溴在预先经过酸化的浓缩海水中,用氯气氧化溴离子使之成为单质溴,反应的离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。

3.海水的综合利用(1)从海水晒盐得到的苦卤中提取溴、镁等元素。

(2)从海水中不仅可以制得氯化钠、烧碱、纯碱等化工产品,还可以获得其他物质和能量,如铀和重水、潮汐能和波浪能等。

1.以海水为原料可以制取淡水、食盐、氯、溴、碘、烧碱等物质,其中不需要经过化学变化过程就能获得的物质有哪些?【答案】淡水、食盐。

2.Cl2也能将I-氧化为I2,从海带中提取碘时,为什么用H2O2而不用Cl2?【答案】Cl2有毒且过量Cl2会氧化I2:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,而H2O2是绿色氧化剂,不会产生污染,也不会把I2氧化。

第2课时海水资源的开发利用一、海水水资源的利用1．海水的淡化(1)海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

(2)海水的蒸馏2．直接利用海水进行循环冷却。

据统计,城市用水约80%是工业用水,工业用水中约80%是工业冷却用水。

因此直接利用海水进行循环冷却是解决水资源短缺的重要途径。

3．海水制取食盐：主要方法是利用太阳能晒制。

4．海水提铀：主要方法是采用各种高效吸附剂富集铀,再分离得到铀。

5．海水制取溴：主要方法是空气吹出法。

(1)主要流程：(2)主要反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4、2HBr＋Cl2===2HCl ＋Br2。

6．海带中含有的碘元素,以I－形式存在,因此可先用氧化剂将其氧化为I2,然后利用I2遇淀粉溶液变蓝这一特性检验。

二、海水中化学资源的开发利用1．海水中的化学元素大量元素：H 、O 等元素共13种。

微量元素：I 、U 等元素。

2．海水化学资源的开发利用(1)从海水中制得NaCl 。

除食用外,还用作工业原料,如生产钠单质、烧碱、纯碱以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。

(2)从海水中制取钾、镁、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展。

探究点 海水水资源的综合利用1．海水淡化(1)海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

(2)海水的蒸馏2．海水制盐(1)方法：把海水引到盐滩上,利用日光和风力使水分蒸发,得到食盐。

(2)原理：蒸发海水,使食盐浓缩结晶。

(3)食盐用途①氯碱工业：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)=====通电2Na ＋Cl 2↑。

3．海水提溴(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br －得到浓缩。

(2)氧化：向浓缩的海水中通入Cl 2,将Br －氧化为Br 2,反应的离子方程式为Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －。

人教版高中化学必修二第四章第1节第2课时“海水中两种重要化学资源的开发利用” 导学案一、学习目标1. 通过复习回顾，熟悉和巩固实验操作、物质分离、氧化还原等重要知识点；2. 通过实验探究和归纳总结，掌握从海带中提取碘的思路、原理和操作步骤。

二、学习重难点1. 教学重点：从海带中提取碘。

2. 教学难点：氧化还原反应、工业流程。

三、导学过程【活动一】（课前任务1）相关知识复习活动主题活动形式活动内容及结果基本实验操作复习笔记回顾课本1. 加热：可直接加热的仪器有__________、__________、__________；需置于石棉网上加热的仪器有________、________、________。

2. 取用试剂：通常情况下，若取用的试剂未用完，应__________________。

物质分离与检验1. 过滤：“一贴”是指____________________，“二低”是指______________________________，“三靠”是指_____________________________________________。

2. 萃取：以“用CCl4萃取碘水中的I2”为例，需要的仪器主要有：_________、_________、_________；I2在CCl4中的颜色为_________。

3. 检验I2：最常用的试剂为________，若存在I2，则现象为_________________。

4. I2的物理性质：①溶于水中的颜色为_______；②易_______。

粗盐提纯氧化还原反应1. 氧化剂与还原剂：在化学反应中，有元素的化合价________的物质作氧化剂，有元素的化合价________的物质作还原剂。

2. 氧化还原反应：必然有化合价的________和________。

3. H2O2的氧化性：在酸性条件下较_____。

4. 硫酸：主要表现为强氧化性的是____硫酸，而主要表现为酸性的是____硫酸。

第四章第1节开发利用金属矿物和海水资一、预习目标预习金属的冶炼原与“铝热反应”实验，了解海水资的开发利用二、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，使金属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：，相关方程式：（2）冶炼铁的方法：，相关方程式：冶炼铁的方法：，相关方程式：（3）冶炼铜的方法：，相关方程式：冶炼铜的方法：，相关方程式：（4）冶炼镁的方法：，相关方程式：（5）你所知的冶炼其它金属的方法：相关方程式：4为什么人类使用铁器比使用铜器晚？5地球上的金属矿物资是有限的，如何合开发和有效使用金属资？课内探究案一、习目标了解金属冶炼的一般原及冶炼的一般方法了解海水资综合利用对人类社会发展的重要意义复习重点：了解方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资开发中的作用。

复习难点：生在掌握金属冶炼的一般原基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。

二、习过程一、金属的冶炼：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出的生产过程。

金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。

总的说，金属的性质越稳定，越容易将其从合物中还原出。

金属冶炼的方法主要有：1、热分解法：对于＿＿＿金属，可以直接用＿＿＿＿＿方法将金属从其合物中还原出，例如：＿HgO＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿Ag2O＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、热还原法：在金属活动性顺序表中处于＿＿＿位置的金属，通常是用还原剂（＿＿、＿＿、＿＿、＿＿＿等）将金属从其合物中还原出，例如：F2O3+ O ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；WO3+ H2 ＿＿＿＿＿＿＿＿；O+ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；MgO+ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；F2O3+ A ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；F+SO4=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3、电解法活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属合物的方法冶炼活泼金属，例如：2N（熔融）2N+2↑；Mg2（熔融）＿＿＿＿＿＿；2A2O3 ＿＿＿＿＿＿。

第一节开发利用金属矿物和海水资源课标要求1.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。

2.了解海水中主要元素的种类和含量。

3.掌握海水淡化的常用方法，明确海水资源的利用形式。

【学习探究】一、金属矿物的开发利用1.除了等极少数金属外，绝大多数金属元素以的形式存在于自然界。

在地壳中含量最高的金属元素是，其次是。

人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金，这就需要冶炼金属。

工业上金属的冶炼是指。

2.金属的冶炼阅读课本P82-83，完成下列内容：金属的活动性不同，可采用不同的冶炼方法。

冶炼的实质。

（1）热分解法在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用的方法从其化合物中还原出来。

例如：氧化汞分解：氧化银分解：（2）热还原法对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过来完成，常用的还原剂有、、等。

例如：氧化铁和一氧化碳反应：氧化铜和氢气反应：对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用冶炼。

砂纸打磨过的镁条？⑵这个实验说明什么？（3）电解法对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用冶炼，例如：电解熔融的氯化镁：电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：阅读课本P 83最后一自然段，完成3。

3.合理开发和利用矿物资源，有效使用金属产品、材料，主要的途径有 ， ， ， 。

2.除上述几种冶炼金属的方法外，还有其他的方法吗？请就举例说明。

练习：1. 金属的冶炼根据金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法，以下不是金属冶炼方法的是（ ） A.2HgO 2Hg + O 2↑ B.2NaCl （熔融） 2Na + Cl 2↑ C.SiO 2 + 2C Si + 2CO ↑ D. 3CO + Fe 2O 3 3CO 2 +2Fe2. 不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是( )A.金属在自然界的分布不同B.金属在自然界中的含量不同C.金属在自然界中存在形式不同D.金属的活动性不同3. 下列化工生产原理错误的是①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠 ; ②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 ;③炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 （ ）A.②③B.①③ C .①②③ D .②4. 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法（或H 2或CO ）；③活泼金属置换法；电解加热 高温 高温④电解法。