高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第1課時）金屬礦物的開發(fā)利用課件 新人教版必修2.ppt

第四章化學與自然資源的開發(fā)利用 課程標準 1 以海水 金屬礦物等自然資源的綜合利用為例 了解化學方法在實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用 認識化學在自然資源綜合利用方面的重要價值 2 以酸雨的防治和無磷洗滌劑的使用為例 體會化學對環(huán)境保護的意義 3 能說明合成新物質(zhì)對人類生活的影響 討論在化工生產(chǎn)中遵循 綠色化學 思想的重要性 第四章化學與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時金屬礦物的開發(fā)利用 第四章化學與自然資源的開發(fā)利用 學習目標 1 了解金屬在自然界中的存在形式 2 掌握金屬的冶煉方法 3 掌握鋁熱反應原理及實驗 4 了解金屬回收和資源保護的意義 5 認識和體會化學在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用 第四章化學與自然資源的開發(fā)利用 知識點一金屬的冶煉 閱讀教材P88 P90 思考并填空一 金屬在自然界中的存在形態(tài) 游離 化合 二 金屬的冶煉1 熱分解法適用于 金屬的冶煉 請寫出下列反應的化學方程式 1 加熱分解HgO 2 加熱分解Ag2O 不活潑 2 電解法適用于非?；顫娊饘俚囊睙?請寫出下列反應的化學方程式 1 冶煉金屬鈉 電解熔融NaCl 2 冶煉金屬鎂 電解熔融MgCl2 3 冶煉金屬鋁 電解熔融Al2O3 3 熱還原法適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉 常用的還原劑有 等 請寫出下列冶煉金屬反應的化學方程式 1 高爐煉鐵 2 鋁熱反應煉鐵 3 用氫氣還原氧化銅 C H2 CO 4 其他方法 1 火法煉銅 2 濕法煉銅 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 三 金屬資源的合理開發(fā)利用1 合理開發(fā)利用金屬資源的意義 金屬礦物資源是 再生資源且貯量有限 冶煉過程中會消耗大量能量 也易造成環(huán)境污染 故應合理開發(fā)利用金屬資源 不可 2 有效利用金屬資源的途徑 1 提高金屬礦物的 2 減少金屬的使用量 3 加強金屬資源的 4 使用 代替金屬材料 利用率 回收和再利用 其他材料 1 判斷正誤 1 黃金的冶煉需要熱分解法 分析 金在自然界中以游離態(tài)存在 無需進行冶煉 2 金屬陽離子被還原 一定得到金屬單質(zhì) 分析 變價金屬元素的最高價陽離子被還原時 可能得到中間價態(tài)的離子 而不一定得到金屬單質(zhì) 如Fe3 可被還原成Fe2 3 金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬從化合態(tài)還原為游離態(tài) 分析 金屬冶煉的實質(zhì)是利用氧化還原反應將金屬從化合物中還原出來 自我測評 做一做 2 思考 利用CO冶煉鐵的反應是置換反應嗎 認知總結(jié) 金屬的活動性與冶煉方法1 金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系 強 弱 弱 強 電解法 熱還原法 熱分解法 物理方法 金屬純度高 工業(yè)成本高 工業(yè)成本低 金屬純度低 產(chǎn)生污染性氣體CO 可以冶煉高熔點 難以冶煉的金屬 工業(yè)成本較高 典例剖析 B C 解析 活潑金屬K Ca Na Mg Al等用電解法冶煉 中等活潑金屬Zn Fe Sn Pb Cu等用熱還原法冶煉 不活潑金屬Hg Ag利用熱分解法冶煉 故A B D正確 C錯誤 C項為火法煉銅 D 解析 金屬活動性順序表中 金屬的位置越靠后 越容易被還原 用一般的還原方法就能使金屬離子還原 人們開發(fā) 利用的時間也就越早 金屬的位置越靠前 越難被還原 最活潑的金屬只能用最強的還原手段 電解 閱讀教材P88 P89 思考并填空1 一些活潑金屬也可作 將相對不活潑的金屬從其化合物中 出來 2 鋁熱反應的實驗操作方法將一定量的氧化鐵粉末和一定量鋁粉均勻混合放入紙漏斗 在混合物上面加少量氯酸鉀固體 中間插一根用砂紙打磨過的鎂條 用燃著的小木條點燃鎂條 3 氧化鐵和鋁粉在高溫下發(fā)生反應的化學方程式 知識點二鋁熱反應 還原劑 置換 1 思考 1 能否用鋁熱反應冶煉金屬鎂 提示 不能 鋁熱反應的實質(zhì)是置換反應 利用鋁的活潑性置換出較不活潑的金屬 鎂比鋁活潑 只能利用電解法冶煉 2 鋁熱反應中鎂帶和氯酸鉀的作用分別是什么 提示 鎂帶燃燒放出大量的熱 使氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣 促使鎂帶更加劇烈燃燒 產(chǎn)生更多熱量 從而使鋁熱劑在高溫下發(fā)生反應 自我測評 做一做 2 下列各組物質(zhì)中 均能使Fe2O3還原成單質(zhì)鐵的是 A CO O2 H2B CO CO2 CC CO2 H2O O2D Al C H2解析 A C中O2不能還原Fe2O3 B中 CO2不具有還原性 C中CO2 H2O不具有還原性 故選D D 認知總結(jié) 1 鋁熱反應 鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應并放出大量熱的化學反應 Al作還原劑 另一種氧化物作氧化劑 用鋁將氧化物中的金屬置換出來 鋁粉和某些金屬氧化物 Fe3O4 Cr2O3 V2O5等 組成的混合物 在高溫下進行 反應迅速并放出大量的熱 新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離 冶煉難熔的 相對較不活潑的金屬 如V Cr Mn等 焊接鋼軌等 2 鋁熱反應的實驗 1 鎂帶劇烈燃燒 2 氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應 3 反應放出大量的熱 并發(fā)出耀眼的白光 4 紙漏斗的下部被燒穿 有熔融物落入沙中 液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w 1 氯酸鉀的作用是分解提供氧氣 使鎂帶快速充分燃燒 要放在混合物的上面 2 要保證紙漏斗重疊時四周均為四層 且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕 以防高溫物質(zhì)從四周濺出 同時損壞紙漏斗 3 蒸發(fā)皿中的細沙要適量 既要防止蒸發(fā)皿炸裂 又要防止熔融的液體濺出傷人 典例剖析 如圖所示進行鋁熱反應 回答下列問題 1 寫出該反應的化學方程式 反應中 是氧化劑 是還原劑 該反應屬于 反應 填基本反應類型 Fe2O3 Al 置換 3 寫出下列操作或物質(zhì)的作用 內(nèi)層紙漏斗底部剪一小孔 蒸發(fā)皿盛沙 鎂帶 氯酸鉀 使熔融物易于落下 防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿 引起氯酸鉀分解 引發(fā)鋁熱反應 解析 該反應的模式是鋁熱反應 可利用鋁熱反應冶煉金屬Fe Cr Mn等難熔金屬 不能冶煉比鋁更活潑的金屬 B B 1 工業(yè)上用電解熔融MgCl2冶煉鎂而不用MgO 原因是MgO的熔點高 2 工業(yè)上用電解熔融Al2O3冶煉鋁而不用AlCl3 原因是AlCl3是共價化合物 3 鋁熱反應的實質(zhì)是利用鋁的強還原性 置換出較不活潑的金屬 因此 利用鋁熱反應只能冶煉出活潑性比Al差的金屬 如Al與MgO不反應 4 金屬單質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與應用和金屬活潑性有一定關(guān)系 一般金屬發(fā)現(xiàn)的越早 則活潑性越差 金屬發(fā)現(xiàn)的越晚 則活潑性越強 易錯易混小結(jié)