第四章 化学与自然资源的开发利用

《第四章 化学与自然资源的开发利用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、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（第一课时）【教学目标】1.知识目标：(1)能说出化学方法在金属矿物开发中的作用，能记住金属冶炼的一般原理。(2)能解决不同金属适用的冶炼方法，认识化学是冶金工业的重要科学基础。2.能力目标：(1)通过铝热反应的实验，学会金属冶炼的原理及简单了解元素分析的方法。(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。3.情感、态度和价值观目标：(1)通过了解金属回收的意义，培养学生的资源环保意识(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对化学学科的兴趣热爱【重难点】理解并掌握金属矿物的冶炼原理，解决不同金属适用的

2、冶炼方法。[资料卡片1]在我国的奴隶社会时期，在森林大火后的灰烬中，人们发现了铜，这是由于木材燃烧生成的木炭和地表的铜矿石（孔雀石）反应，将铜矿石还原为铜。自此之后，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”，结束了漫长的“石器时代”。[1]据此写出相关反应方程式：①Cu2(OH)2CO3＝2CuO+H2O+CO2↑②[资料卡片2]人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济南陨铁新疆陨铁南极洲陨铁[资料卡片3]法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一

3、副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？【知识链接】1、金属活动顺序表。2．金属在自然界中存在的形态除了、等极少数金属外，绝大多数金属以的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显化合价。[练习1]从金属被利用的历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。下列跟这个先后顺序有关的是（）①地壳中金属元素的含量②金属活动性顺序③金属的导电性④金属冶炼的难易程度⑤金属的延展性A.①③B.②⑤C.③⑤D.②④【内容导学】1.金属冶炼的实质使金属化合

4、物中的金属离子电子被为金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。2.金属冶炼的一般步骤3.金属冶炼是工业上将从中出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：高温(1)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）将金属从其化合物中还原出来。例如：Fe2O3+Al（铝热反应）；铝热反应：实验4－1（P89）现象：。讨论：①这个实验说明了什么？②思考：氧化镁能否与铝在高温下发生反应？为什么？高温（特别提醒　在应用铝热反应解决问题时，要理解铝热反应的实质是置换反应，利用铝的活泼

5、性置换出不活泼的金属，在判断铝热反应是否能发生时，应首先看金属的活动性。）高温Fe2O3+CO；WO3+H2；Fe+CuSO4。（湿法炼铜)(2)热分解法：对于金属，可以直接用方法将金属从其化合物中还原出来。HgO；Ag2O。质疑：HgS与氧气在加热条件下生成什么？【问题导思】除了在实验室，有多少人在现实生活中见过钾、钙、钠这些金属的真面目？（自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，使铝走入千家万户。）（3）电解法电解活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶

6、炼活泼金属，例如：电解2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；MgCl2（熔融）；冰晶石2Al2O3。（4）物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。4、有效利用金属资源的途径：提高金属矿物的，减少金属的，加强金属资源的，使用代替金属材料。5、金属的回收和资源的保护：把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了，防止了污染，又缓解了的矛盾。【小结】常见金属的冶炼原理：金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力由_________→__________金属离子得电子能力由_________→__________主要冶方法【知能

7、检测】基础练习（A)填空题1．冶炼铝的方法：，相关化学方程式：。2．冶炼铁的方法（高炉）：，相关化学方程式：。冶炼铁的方法（铝热法）：，相关化学方程式：。3．冶炼铜的方法（火法）：，相关化学方程式：。冶炼铜的方法（湿法）：，相关化学方程式：。4．冶炼镁的方法：，相关化学方程式：。冶炼汞：。冶炼银：。选择题：1、金属冶炼的目的是（）      A.把金属化合物还原为金属单质  B.除去金属中的杂质C.把金属单质变为氧化物