《高中化学 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课件 新人教版必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 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课件 新人教版必修2.ppt（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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课程程标准准1以海水、金属以海水、金属矿物等自然物等自然资源的源的综合利用合利用为例，了解化例，了解化学方法在学方法在实现物物质间转化中的作用。化中的作用。认识化学在自然化学在自然资源源综合利用方面的重要价合利用方面的重要价值。2以酸雨的防治和无磷洗以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用的使用为例，体会化学例，体会化学对环境保境保护的意的意义。3能能说明合成新物明合成新物质对人人类生活的影响，生活的影响，讨论在化工生在化工生产中遵循中遵循“绿色化学色化学”思想的重要性。思想的重要性。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
2、第一节开发利用金属矿物和海水资源第一节开发利用金属矿物和海水资源第第1课时金属矿物的开发利用课时金属矿物的开发利用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学学习目目标1了解金属在自然界中的存在形式。了解金属在自然界中的存在形式。2.掌握金属的冶掌握金属的冶炼方法。方法。3.掌握掌握铝热反反应原理及原理及实验。4.了解金属回收和了解金属回收和资源保源保护的意的意义。5.认识和体会化学在自然和体会化学在自然资源开源开发和和利用中的意利用中的意义和作用。和作用。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知识点一金属的冶炼知识点一金属的冶炼阅读教材教材P88P90
3、，思考并填空，思考并填空一、金属在自然界中的存在形一、金属在自然界中的存在形态游离游离化合化合二、金属的冶二、金属的冶炼1热分解法分解法适用于适用于_金属的冶金属的冶炼。请写出下列反写出下列反应的化的化学方程式。学方程式。(1)加加热分解分解HgO：_。(2)加加热分解分解Ag2O：_。不活不活泼2电解法解法适用于非常活适用于非常活泼金属的冶金属的冶炼。请写出下列反写出下列反应的化学方程式。的化学方程式。(1)冶冶炼金属金属钠，电解熔融解熔融NaCl：_。(2)冶冶炼金属金属镁，电解熔融解熔融MgCl2：_。(3)冶冶炼金属金属铝，电解熔融解熔融Al2O3：_。3热还原法原法适用于大多数中等活
4、适用于大多数中等活泼金属的冶金属的冶炼，常用的，常用的还原原剂有有_等。等。请写出下列冶写出下列冶炼金属反金属反应的化学的化学方程式。方程式。(1)高炉高炉炼铁：_。(2)铝热反反应炼铁：_。(3)用用氢气气还原氧化原氧化铜：_。C、H2、CO4其他方法其他方法(1)火法火法炼铜：_。(2)湿法湿法炼铜：_。FeCuSO4=FeSO4Cu三、金属三、金属资源的合理开源的合理开发利用利用1合理开合理开发利用金属利用金属资源的意源的意义：金属：金属矿物物资源是源是_再生再生资源且源且贮量有限，冶量有限，冶炼过程中会消耗程中会消耗大量能量，也易造大量能量，也易造 成成环境境污染。故染。故应合理开合理
5、开发利用金属利用金属资源。源。不可不可2有效利用金属有效利用金属资源的途径源的途径(1)提高金属提高金属矿物的物的_；(2)减少金属的使用量；减少金属的使用量；(3)加加强强金属金属资源的源的_；(4)使用使用_代替金属材料。代替金属材料。利用率利用率回收和再利用回收和再利用其他材料其他材料1判断正判断正误：(1)黄金的冶黄金的冶炼需要需要热分解法。分解法。( )分析：分析：金在自然界中以游离金在自然界中以游离态存在存在，无需无需进行冶行冶炼。(2)金属阳离子被金属阳离子被还原，一定得到金属原，一定得到金属单质。( )分析：分析：变价金属元素的最高价阳离子被价金属元素的最高价阳离子被还原原时，
6、可能得到中可能得到中间价价态的离子的离子，而不一定得到金属而不一定得到金属单质，如如Fe3可被可被还原成原成Fe2。(3)金属冶金属冶炼的的实质是把金属从化合是把金属从化合态还原原为游离游离态。( )分析：分析：金属冶金属冶炼的的实质是利用氧化是利用氧化还原反原反应将金属从化合物将金属从化合物中中还原出来。原出来。自我自我测评(做一做做一做)2思考：思考：利用利用CO冶冶炼铁的反的反应是置是置换反反应吗？认知知总结金属的活金属的活动性与冶性与冶炼方法方法1金属活金属活动性性顺序与金属冶序与金属冶炼方法的关系方法的关系金属的活金属的活动性性顺序序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(
7、H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失金属原子失电子能力子能力金属离子得金属离子得电子能力子能力主要冶主要冶炼方方法法强强弱弱弱弱强强电解法解法热还原法原法热分分解法解法物理物理方法方法优点点缺点缺点H2还原法原法CO和和C还原法原法铝热法法金属金属纯度高度高工工业成本高成本高工工业成本低成本低金属金属纯度低度低，产生生污染性气体染性气体CO可以冶可以冶炼高熔点、高熔点、难以冶以冶炼的金属的金属工工业成本成本较高高典例剖析典例剖析BC解析：活解析：活泼金属金属K、Ca、Na、Mg、Al等用等用电解法冶解法冶炼，中等活中等活泼金属金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用等用热还原法冶原法冶炼，不活
8、不活泼金属金属Hg、Ag利用利用热分解法冶分解法冶炼，故故A、B、D正确。正确。C错误，C项为火法火法炼铜。D解析：金属活解析：金属活动性性顺序表中序表中，金属的位置越靠后金属的位置越靠后，越容易越容易被被还原原，用一般的用一般的还原方法就能使金属离子原方法就能使金属离子还原原，人人们开开发、利用的、利用的时间也就越早；金属的位置越靠前也就越早；金属的位置越靠前，越越难被被还原原，最活最活泼的金属只能用最的金属只能用最强强的的还原手段原手段(电解解)。阅读教材教材P88P89，思考并填空思考并填空1一些活一些活泼金属也可作金属也可作_，将相，将相对不活不活泼的的金属从其化合物中金属从其化合物中
9、_出来。出来。2铝热反反应的的实验操作方法操作方法将一定量的氧化将一定量的氧化铁粉末和一定量粉末和一定量铝粉均匀混合放入粉均匀混合放入纸漏斗，漏斗，在混合物上面加少量在混合物上面加少量氯酸酸钾固体，中固体，中间插一根用砂插一根用砂纸打磨打磨过的的镁条，用燃着的小木条点燃条，用燃着的小木条点燃镁条。条。3氧化氧化铁和和铝粉在高温下粉在高温下发生反生反应的化学方程式：的化学方程式：_。知识点二铝热反应知识点二铝热反应还原原剂置置换1思考：思考：(1)能否用能否用铝热反反应冶冶炼金属金属镁？提示：提示：不能。不能。铝热反反应的的实质是置是置换反反应，利用利用铝的活的活泼性置性置换出出较不活不活泼的金
10、属的金属，镁比比铝活活泼，只能利用只能利用电解法解法冶冶炼。(2)铝热反反应中中镁带和和氯酸酸钾的作用分的作用分别是什么？是什么？提示：提示：镁带燃燃烧放出大量的放出大量的热，使使氯酸酸钾分解分解产生氧气生氧气，促使促使镁带更加更加剧烈燃烈燃烧，产生更多生更多热量量，从而使从而使铝热剂在在高温下高温下发生反生反应。自我自我测评(做一做做一做)2下列各下列各组物物质中，均能使中，均能使Fe2O3还原成原成单质铁的是的是()ACO、O2、H2 BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2 DAl、C、H2解析：解析：A、C中中O2不能不能还原原Fe2O3，B中中，CO2不具有不具有还原原性性，C中中C
11、O2、H2O不具有不具有还原性原性，故故选D。D认知知总结1.铝热反反应概念概念原理原理铝热剂反反应特特点点应用用铝和金属氧化物在高温下和金属氧化物在高温下发生生剧烈反烈反应并放出并放出大量大量热的化学反的化学反应Al作作还原原剂，另一种氧化物作氧化另一种氧化物作氧化剂，用用铝将将氧化物中的金属置氧化物中的金属置换出来出来铝粉和某些金属氧化物粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等等)组成的混合物成的混合物在高温下在高温下进行行，反反应迅速并放出大量的迅速并放出大量的热，新生新生成的金属成的金属单质呈熔融呈熔融态且易与且易与Al2O3分离分离冶冶炼难熔的、相熔的、相对较不活不活泼
12、的金属的金属，如如V、Cr、Mn等；等；焊接接钢轨等等2.铝热反反应的的实验实验装置装置实验现象象(1)镁带剧烈燃烈燃烧。(2)氧化氧化铁粉末和粉末和铝粉粉发生生剧烈的反烈的反应。(3)反反应放出大量的放出大量的热，并并发出耀眼的白光。出耀眼的白光。(4)纸漏斗的下部被漏斗的下部被烧穿穿，有熔融物落入沙中有熔融物落入沙中，液珠冷却后液珠冷却后变为黑色固体。黑色固体。原因分析原因分析注意事注意事项(1)氯酸酸钾的作用是分解提供氧气的作用是分解提供氧气，使使镁带快快速充分燃速充分燃烧，要放在混合物的上面。要放在混合物的上面。(2)要保要保证纸漏斗重叠漏斗重叠时四周均四周均为四四层，且内且内层纸漏斗
13、一定要用水漏斗一定要用水润湿湿，以防高温物以防高温物质从从四周四周溅出出，同同时损坏坏纸漏斗。漏斗。(3)蒸蒸发皿中的皿中的细沙要适量沙要适量，既要防止蒸发皿，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。典例剖析典例剖析如如图所示所示进行行铝热反反应，回答下列，回答下列问题：(1)写出写出该反反应的化学方程式：的化学方程式：_，反反应中中_是氧化是氧化剂，_是是还原原剂，该反反应属于属于_反反应(填基本反填基本反应类型型)。Fe2O3Al置置换(3)写出下列操作或物写出下列操作或物质的作用。的作用。内内层纸漏斗底部剪一小孔：漏斗底部剪一小孔：_；蒸蒸发皿盛
14、沙：皿盛沙：_；镁带：_；氯酸酸钾：_。使熔融物易于落下使熔融物易于落下防止防止溅落物炸裂蒸落物炸裂蒸发皿皿引起引起氯酸酸钾分解分解引引发铝热反反应解析：解析：该反反应的模式是的模式是铝热反反应，可利用铝热反应冶炼金，可利用铝热反应冶炼金属属Fe、Cr、Mn等等难熔金属熔金属, ,不能冶不能冶炼比比铝更活更活泼的金属。的金属。BB1工工业上用上用电解熔融解熔融MgCl2冶冶炼镁而不用而不用MgO，原因是，原因是MgO的熔点高。的熔点高。2工工业上用上用电解熔融解熔融Al2O3冶冶炼铝而不用而不用AlCl3，原因是，原因是AlCl3是共价化合物。是共价化合物。3铝热反反应的的实质是利用是利用铝的的强强还原性，置原性，置换出出较不活不活泼的金属，因此，利用的金属，因此，利用铝热反反应只能冶只能冶炼出活出活泼性比性比Al差差的金属，如的金属，如Al与与MgO不反不反应。4金属金属单质的的发现与与应用和金属活用和金属活泼性有一定关系，一般性有一定关系，一般金属金属发现的越早，的越早，则活活泼性越差，金属性越差，金属发现的越晚，的越晚，则活活泼性越性越强强。易易错错易混小易混小结结
