8.1.1金属矿物的开发利用课件-课件-高一下学期化学人教版

第1课时金属矿物、海水资源的开发利用第八章第一节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，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养证据推理与模型认知能力。2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养宏观辨识与变化观念的学科素养。3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义，培养科学探究精神，增强社会责任感。情境创设人们在生活和生产中使用的金属材料多为合金，它是由金属单质加工获得的。那么人们是如何获得金属单质？多功能军工刀高压钠灯铜导线铁锅不锈钢锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁铂合金首饰钠钾合金任务一：认识金属矿物的开发利用【问题1】结合所学知识，思考金属在自然界的存在有何特点和规律？

白云石CaMg[CO3]2

菱镁矿MgCO3黄铜矿CuFeS2铝土矿Al2O3

赤铁矿Fe2O3

黄铁矿FeS2

辉铜矿Cu2S天然金除了金、铂等极少数金属，绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。

金属矿物是如何开发利用的呢？任务一：认识金属矿物的开发利用【阅读分析】阅读教材P98页第二自然段，思考什么是金属的冶炼？结合氧化还原反应原理，回答金属冶炼的实质是什么？将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼。用氧化还原反应的原理，使金属化合物中的金属阳离子得到电子，变成金属原子。可表示为Mn＋＋ne－=M。【概念学习】【实质剖析】任务一：认识金属矿物的开发利用【思考讨论】结合图片，思考思考人类使用金属的历史与金属活动性有什么关系？金属的使用时间NaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu约200年前约3000年前铁器时代约10000年前金属冶炼方法的选择取决于：金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。任务一：认识金属矿物的开发利用钾

钙

钠

镁

铝

锌

铁

锡

铅

(氢)铜

汞

银

铂

金KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu【电解法】活泼金属【热还原法】中等活泼金属【热分解法】不活泼金属【物理方法】最不活泼金属【问题2】结合教材，思考冶炼金属有什么方法？任务一：认识金属矿物的开发利用K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

AuMgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解【概念学习】1、电解法：适用于非常活泼的金属冶炼（Zn之前）Na3AlF6冰晶石，能降低Al2O3熔融的温度2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石【思考】冶炼镁时，选择MgCl2还是MgO?冶炼铝时，选择AlCl3还是Al2O3？金属氧化物熔点高，金属氯化物熔点低，耗能少，成本低。AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。任务一：认识金属矿物的开发利用【概念学习】2、热还原法：适用于中等活泼的金属冶炼K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au常用的还原剂一般选用C、CO、H2及较活泼金属如Al等Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高温CuO+H2===Cu+H2O高温任务一：认识金属矿物的开发利用现象：①镁条剧烈燃烧；②反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。【交流思考】1、镁带和氯酸钾的作用？2、蒸发皿中为何盛细沙？3、铝热反应需要高温，是否需要持续加热？镁条：引燃剂，要打磨干净表面的氧化膜，否则难以点燃氯酸钾：助燃剂防止蒸发皿炸裂，防止熔融的液体溅出伤人铝热反应是放热反应，不需要持续加热2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高温【拓展补充】铝热反应任务一：认识金属矿物的开发利用铝热反应的应用①

冶炼高熔点金属，如铬、锰、钨、钒等②

金属焊接，如焊接钢轨3MnO2+4Al

3Mn+2Al2O3

高温Cr2O3+2Al

2Cr+Al2O3

高温任务一：认识金属矿物的开发利用K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au【概念学习】3、热分解法：适用于不活泼的金属冶炼如HgAg2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。HgS==Hg+SHg+S==HgS任务一：认识金属矿物的开发利用【概念学习】4、富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如PtAu（物理方法）K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au《浪淘沙》-刘禹锡千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。

淘金原理：金的密度比沙大任务一：认识金属矿物的开发利用【概念学习】5、其他方法信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。——沈括《梦溪笔谈》湿法炼铜Fe+CuSO4=FeSO4+Cu西汉《淮南万毕术》有“曾青得铁，则化为铜”的记载。火法炼铜用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧)三日三夜，方见成铜。——明·陆容《菽园杂记》Cu2S+O2=2Cu+SO2任务二：金属的回收与利用任务二：金属的回收与利用【思考1】回收金属有何意义【思考2】从能源消耗和环境污染两个角度分析合理开发和利用金属资源？①节约矿产资源②节约能源③减少环境污染（1）提高金属矿物的利用率（2）开发环保高效的金属冶炼方法（3）防止金属的腐蚀（4）加强废旧金属的回收和再利用（5）使用其他材料代替金属材料任务一：认识金属矿物的开发利用1.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.K、Mg B.Fe、Al

C.Fe、Cu D.Hg、AgC【评价训练】2.下列有关金属的冶炼描述错误的是（

）A．电解熔融的NaCl制取NaB．金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原C．CO还原Fe2O3制取FeD．从自然界中获得金属单质均需要通过化学方法D法国皇帝拿破仑三世1860年拿破仑三世请各国国王和贵族吃饭。拿破仑三世为这些贵宾，准备了精美异常