开发利用金属矿物和海水资源学年高中化学必修二教学课件

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1课时金属矿物的开发利用开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二1新课情境呈现2课前新知预习3预习自我检测4课堂探究研析5学科核心素养6课堂达标验收7课时作业新课情境呈现现在我们家庭中大多都是不锈钢或陶瓷餐具，铝制餐具已逐渐退出，但在铝刚被提炼出来的19世纪，拿破仑大宴宾客及大臣时，其他人用银做的餐具而他自己却用铝做的餐具。1889年，德国著名的化学家门捷列夫到英国伦敦访问和讲学，英国科学家为表彰他在化学上的杰出贡献，尤其是在发现元素周期律和建立元素周期表上的贡献，赠给他一件贵重的奖品，就是用金和铝制成的一架天平。为什么在地壳中含量比铁还多的金属铝，在19世纪比金还贵重呢？随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样从金属矿物中得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？课前新知预习开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二一、金属在自然界中的存在形态开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二二、金属的冶炼1．冶炼的原理和实质开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二2．冶炼的方法(1)常用方法。开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二三、金属资源的合理开发利用1．合理开发利用金属资源金属矿产资源是不可再生资源。2．有效利用金属资源的途径(1)提高金属矿物的__________；(2)减少金属的使用量；(3)加强金属资源的__________和再利用；(4)使用其他材料代替金属材料。利用率回收开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二预习自我检测1．(2019·大连高一检测)下列关于钙、钠、铁的冶炼方法正确的是(

)A．电解法、热分解法、热还原法B．电解法、电解法、热还原法C．热还原法、热分解法、热还原法D．电解法、电解法、热分解法B2．已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系，请你推测：下列事件发生在铁器时代之前的是(

)A．金属铝的冶炼 B．青铜器时代C．金属钾的使用 D．戴维发现金属钠解析：铁的活泼性大于铜，在铁器时代之间的金属，铝、钠、钾的金属活动性比铁强，铜的活动性比铁弱，所以在铁器时代之前使用的金属是铜，所以选B。B3．(2019·青岛高一检测)下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(

)C4．已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是(

)A．电解法 B．热还原法C．热分解法 D．铝热法解析：常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法，活泼金属Na、Mg、Al等用电解法冶炼，锂的金属性介于钠和镁之间，应用电解法冶炼，故选A。AB开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二6．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是(

)A．电解熔融NaCl制备金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C．用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移9mole－D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化解析：电解熔融NaCl制取金属钠，同时生成氯气，钠离子被还原，氯离子被氧化，A正确；金属冶炼，金属元素被还原，发生还原反应，B正确；Fe3O4中3个Fe共显＋8价，故1molFe3O4被CO还原成Fe，转移8mole－，C错误；铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化，D正确。C开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二课堂探究研析开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二问题探究：知识点1金属的冶炼开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二1．根据金属冶炼的方法讨论，金属冶炼的实质是什么？2．在金属中，铝元素在地壳中的含量居第一位，为什么铝的发现和使用比铜和铁要晚得多？开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二典例1B开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二解析：A项，钠与镁贵重，钠的工业操作要求、经济价值较高，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，A项错误；B项，Mg为活泼金属，通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼，操作相对简便，经济价值较高，宜用于工业上冶炼金属镁，B项正确；C项，MgO的熔点很高(2800℃)，在加热条件下难以分解，加热分解能耗大，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，C项错误；D项，Mg比Al活泼不能用铝热反应冶炼Mg。开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二〔变式训练1〕(2019·阳泉高一检测)有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是(

)A．肯定发生的是置换反应B．肯定发生的是分解反应C．肯定发生的是氧化还原反应D．只能用金属作还原剂冶炼金属解析：金属的冶炼是将金属化合物转化成金属单质的过程，金属化合价发生了变化，所以一定是氧化还原反应，C项正确。C问题探究：1.铝热反应实验中镁条与氯酸钾的作用是什么？2．能否利用铝热反应冶炼镁？探究提示：1.镁条的作用是燃烧放出大量的热引发KClO3分解，氯酸钾的作用是供氧剂。2．Mg的活动性强于Al，不能用Al还原MgO制得Mg。知识点2铝热反应2．铝热反应实验【实验现象】

如图所示进行铝热反应：观察发生的现象，回答下列问题：典例2Fe2O3

Al加少量KClO3，插上镁带并将其点燃①②③④(4)某同学为研究该实验，查阅有关资料得到如下数据：合理氢氧化钠溶液〔变式训练2〕用铝热剂冶炼难熔金属，是利用了铝(

)①具有还原性②既能与酸反应又能与碱反应③具有导电性④被氧化过程中放出大量的热A．① B．①③④C．①④ D．①②③④解析：铝热剂法是活泼金属还原剂法冶炼金属的一种方法，除利用铝的还原性外，还由于该反应过程中放出大量的热可使“难熔金属”熔化，从而进一步将其分离出来。C核心科学素养铝的冶炼史1825年，丹麦的奥斯特分离出少量的纯铝。1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了铝。但是钾太昂贵了，所以不允许大规模地生产铝。又过了27年，法国化学家德维尔用金属钠与无水氯化铝一起加热而获得闪着金属光泽的小铝球。因此在19世纪，铝是一种珍贵的金属，它的价格同黄金相当。开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二开发利用金属矿物和海水资源课件学年高中化学必修二1884年，在美国奥伯林学院化学系，有一位叫做查尔斯·马丁·霍尔的青年学生。当时他只有二十一岁。一次，他听一位教授(这位教授正是维勒的学生)说：“不管谁能发明一种低成本的炼铝法，都会出人头地。”这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法，才能使铝被普遍应用。霍尔在自己家里的柴房中建设一个家庭实验室，经过两年的不断探索终于在1886年2月的一天，他终于看到小球状的铝聚集在阴极上，后来，这些铝球竟成为“王冠宝石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。还有一件值得提及的事，非常巧合，一位与霍尔同龄的年轻的法国化学家埃鲁也在这年稍晚些时候发明了相同的炼铝法。霍尔与埃鲁在遥远的两大洲，同年来到人世(1863年)又同年发明了电解炼铝法(1886年)。虽然他们之间曾一度发生了专利权的纠纷，但后来却成为莫逆之交。1911年，当美国化学工业协会授予霍尔著名的佩琴奖章时，埃鲁还特意远涉