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

第四章化学与自然资源的开发利用 课程标准 1 以海水 金属矿物等自然资源的综合利用为例 了解化学方法在实现物质间转化中的作用 认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值 2 以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例 体会化学对环境保护的意义 3 能说明合成新物质对人类生活的影响 讨论在化工生产中遵循 绿色化学 思想的重要性 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 第四章化学与自然资源的开发利用 学习目标 1 了解金属在自然界中的存在形式 2 掌握金属的冶炼方法 3 掌握铝热反应原理及实验 4 了解金属回收和资源保护的意义 5 认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用 第四章化学与自然资源的开发利用 知识点一金属的冶炼 阅读教材p88 p90 思考并填空一 金属在自然界中的存在形态 游离 化合 二 金属的冶炼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ag2o 不活泼 2 电解法适用于非常活泼金属的冶炼 请写出下列反应的化学方程式 1 冶炼金属钠 电解熔融nacl 2 冶炼金属镁 电解熔融mgcl2 3 冶炼金属铝 电解熔融al2o3 3 热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反应的化学方程式 1 高炉炼铁 2 铝热反应炼铁 3 用氢气还原氧化铜 c h2 co 4 其他方法 1 火法炼铜 2 湿法炼铜 fe cuso4 feso4 cu 三 金属资源的合理开发利用1 合理开发利用金属资源的意义 金属矿物资源是 再生资源且贮量有限 冶炼过程中会消耗大量能量 也易造成环境污染 故应合理开发利用金属资源 不可 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 4 使用 代替金属材料 利用率 回收和再利用 其他材料 1 判断正误 1 黄金的冶炼需要热分解法 分析 金在自然界中以游离态存在 无需进行冶炼 2 金属阳离子被还原 一定得到金属单质 分析 变价金属元素的最高价阳离子被还原时 可能得到中间价态的离子 而不一定得到金属单质 如fe3 可被还原成fe2 3 金属冶炼的实质是把金属从化合态还原为游离态 分析 金属冶炼的实质是利用氧化还原反应将金属从化合物中还原出来 自我测评 做一做 2 思考 利用co冶炼铁的反应是置换反应吗 认知总结 金属的活动性与冶炼方法1 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 强 弱 弱 强 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 金属纯度高 工业成本高 工业成本低 金属纯度低 产生污染性气体co 可以冶炼高熔点 难以冶炼的金属 工业成本较高 典例剖析 b c 解析 活泼金属k ca na mg al等用电解法冶炼 中等活泼金属zn fe sn pb cu等用热还原法冶炼 不活泼金属hg ag利用热分解法冶炼 故a b d正确 c错误 c项为火法炼铜 d 解析 金属活动性顺序表中 金属的位置越靠后 越容易被还原 用一般的还原方法就能使金属离子还原 人们开发 利用的时间也就越早 金属的位置越靠前 越难被还原 最活泼的金属只能用最强的还原手段 电解 阅读教材p88 p89 思考并填空1 一些活泼金属也可作 将相对不活泼的金属从其化合物中 出来 2 铝热反应的实验操作方法将一定量的氧化铁粉末和一定量铝粉均匀混合放入纸漏斗 在混合物上面加少量氯酸钾固体 中间插一根用砂纸打磨过的镁条 用燃着的小木条点燃镁条 3 氧化铁和铝粉在高温下发生反应的化学方程式 知识点二铝热反应 还原剂 置换 1 思考 1 能否用铝热反应冶炼金属镁 提示 不能 铝热反应的实质是置换反应 利用铝的活泼性置换出较不活泼的金属 镁比铝活泼 只能利用电解法冶炼 2 铝热反应中镁带和氯酸钾的作用分别是什么 提示 镁带燃烧放出大量的热 使氯酸钾分解产生氧气 促使镁带更加剧烈燃烧 产生更多热量 从而使铝热剂在高温下发生反应 自我测评 做一做 2 下列各组物质中 均能使fe2o3还原成单质铁的是 a co o2 h2b co co2 cc co2 h2o o2d al c h2解析 a c中o2不能还原fe2o3 b中 co2不具有还原性 c中co2 h2o不具有还原性 故选d d 认知总结 1 铝热反应 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 al作还原剂 另一种氧化物作氧化剂 用铝将氧化物中的金属置换出来 铝粉和某些金属氧化物 fe3o4 cr2o3 v2o5等 组成的混合物 在高温下进行 反应迅速并放出大量的热 新生成的金属单质呈熔融态且易与al2o3分离 冶炼难熔的 相对较不活泼的金属 如v cr mn等 焊接钢轨等 2 铝热反应的实验 1 镁带剧烈燃烧 2 氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应 3 反应放出大量的热 并发出耀眼的白光 4 纸漏斗的下部被烧穿 有熔融物落入沙中 液珠冷却后变为黑色固体 1 氯酸钾的作用是分解提供氧气 使镁带快速充分燃烧 要放在混合物的上面 2 要保证纸漏斗重叠时四周均为四层 且内层纸漏斗一定要用水润湿 以防高温物质从四周溅出 同时损坏纸漏斗 3 蒸发皿中的细沙要适量 既要防止蒸发皿炸裂 又要防止熔融的液体溅出伤人 典例剖析 如图所示进行铝热反应 回答下列问题 1 写出该反应的化学方程式 反应中 是氧化剂 是还原剂 该反应属于 反应 填基本反应类型 fe2o3 al 置换 3 写出下列操作或物质的作用 内层纸漏斗底部剪一小孔 蒸发皿盛沙 镁带 氯酸钾 使熔融物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起氯酸钾分解 引发铝热反应 解析 该反应的模式是铝热反应 可利用铝热反应冶炼金属fe cr mn等难熔金属 不能冶炼比铝更活泼的金属 b b 1 工业上用电解熔融mgcl2冶炼镁而不用mgo 原因是mgo的熔点高 2 工业上用电解熔融al2o3冶炼铝而不用alcl3 原因是alcl3是共价化合