第四章化学与自然资源的开发利用

1、第四章 化学与自然资源的开发利用第1节 开发利用金属矿物和海水资源第一课时 金属矿物的开发利用导学案一、 教学目标1、知识和技能：1了解金属元素在自然界的存在形态。2掌握金属冶炼的一般原理及不同金属的冶炼方法。 2、过程与方法：1通过学生自学和查阅相关资料，培养学生分析概括的能力。2通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。3通过对案例探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。 3、情感态度和价值观：1体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，解释化学与可持续发展的重要关系，树立资源

2、保护意识及合理开发意识。2帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。二、教学重难点1、重点：了解化学方法在金属矿物开发，主要是金属冶炼开发中的作用。2、难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解使用于不同金属的冶炼方法。 三、教学方法实验探究、归纳总结、多媒体辅助四、教学准备：多媒体课件五、课时安排：一课时六、教学过程设计、课前预习1、金属在自然界中存在的形态？2、金属冶炼的实质利用_原理，使金属化合物中的金属元素还原为金属单质。3、金属冶炼的方法（1）冶炼铁的方法： ，相关化学方程式： 冶炼铁的方法： ，相关化学方程式： （2）冶炼铜的方法： ，相关化学方程式： 冶炼铜的方法： ，

3、相关化学方程式： （3）冶炼铝的方法： ，相关化学方程式： （4）冶炼镁的方法： ，相关化学方程式： （5）你所知的冶炼其它金属的方法： _相关化学方程式： _4为什么人类使用铁器比使用铜器晚？5地球上的金属矿物资源是有限的，如何合理开发和有效使用金属资源？、学习过程【设问】我们日常生活中有哪些金属制品?（引入）自然界并没有给我们准备好现成的金属单质，要想使用它们，第一步就是先要将他们从化合态变成游离态。下面我们就来学习本节的第一部分金属矿物的开发利用。一、金属矿物的开发和利用 （设疑）阅读课本并完成下列问题：1、金属冶炼的基本原理是什么？ 2、金属冶炼的一般步骤？ 3、金属冶炼常用的方法？

4、金属活动性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （设疑）结合书上告诉我们的几种金属的冶炼方法，你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？（归纳）金属的冶炼就是根据金属阳离子得电子的能力不同而采用不同方法：不活泼的金属有的受热就能得到电子;有的金属需要用还原剂给它一些电子；有的金属阳离子本身就很稳定，根本不想得电子，我们就强制性的给它电子用电解法。从根本上说，金属冶炼的实质就是根据金属阳离子得电子的能力不同，采用不同的冶炼方法。1.金属冶炼的实质2.金属冶炼的方法 一些不活泼的金属，它们是在金属活动顺序中位于

5、氢后面的金属，如 Hg、Ag 等，其阳离子得电子能力很强，所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag 的氧化物受热就能分解得到单质（1）热分解法：位于活动性顺序表中前段的金属 ，如 K 、Ca、 Na、 Mg、 Al 等金属，我们知道其还原性很强，容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能用电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。（2）电解法对于大多数金属，如位于活动性顺序表中间一段的金属所对应的离子，得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，必须使用还原剂还原金属阳离子。常见的还原剂有焦炭、CO、H2。一些活泼金属也可作

6、为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。（3）热还原法：常是用还原剂：C、CO、H2、活泼金属等请写出这四种常用的还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式。（实验探究）铝热反应实验前用磁铁检查室温下有无铁存在铝热反应现象反应后再用磁铁检查有无铁生成分析各种试剂作用结论：这个反应放出的热量可以将熔点高达 2000 多度的铁熔化成液态，可以想象放出的能量有多大。所以这个反应叫做铝热反应。铝热反应在生产中的应用：焊接钢轨、冶炼难熔金属。请写出冶炼铬、锰的反应方程式。地球上的金属矿产资源是有限的，无法再生，而且随着金属的使用，金属会被腐蚀而污染环境，我们该怎么做呢？ 3、金属的回收与环境、资源保护 金属

7、回收再利用的好处有哪些？、课后总结1、金属冶炼的实质：根据金属阳离子的电子的能力不同，采用不同的冶炼方法。2、金属冶炼的方法（1）热分解法：（2）电解法：（3）热还原法：常用还原剂：C、CO、H2、活泼金属等。铝热反应：铝热反应应用： a、野外焊接b、冶炼难熔金属3、金属的回收与环境、资源保护环境保护。七、随堂练习1、不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是A、金属的活动性不同 B、金属在自然界中的含量不同C、金属在自然界中存在形式不同 D、金属在自然界中的分布不同2、下列可被工业上采用的冶金方法是( )A、电解熔融的氯化铝制铝 B、电解熔融的氯化镁制镁C、电解氯化钠溶液制钠 C、高温

8、下用H2还原氧化镁制镁3、下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是( )A、Ca、Ma B、Al、Fe C、 Fe、Cu D、Hg、Ag4、我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu(OH)2CO3其冶炼方法是( )A、焦炭还原法 B、湿法炼铜C、铝热还原法 D、电解冶炼法5、冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作还原剂还原 以较活泼金属Na、Mg等还原。利用铝热反应原理用Al还原 电解法 热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳：(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_ 。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_ 。(3) Hg、Ag等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W等不活泼金属_ 。(5)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是_ 。6、Fe是地壳中含量很丰富的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。金属铁是高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁