高一下学期化学人教版必修2教案 第四章第1节2

1、第四章化学与自然资源的开发利用第一节金属矿物和海水资源的开发利用【教育过程】第一格【引言】金属广泛分布于自然段，金属元素体一般分布于哪些地区？【讲义】(正确评价和补充学生的回答)金属元素体广泛分布于矿物中、动植物体内和海洋等地区。【疑问】金属元素体在自然段中，像矿物和海洋一样，是怎样存在的，这和什么性质有关？【板书】一、金属的存在：游离态：少数惰性的金属化合状态：很多比较活跃的金属【介绍】我国矿物资源的现状、国情教育【讲义】我们日常使用的金属材料多为金属单质或合金。 因此，必须将化合状态的金属转换为金属单质金属的熔化期。【板书】二、金属的熔化期【提问探究】如何从矿石中提

2、取金属单质？ 根据什么原理？【学生活动】小组讨论，发言【讲义】(正确评价学生的回答并复述)熔化期金属的依据是，用还原剂将金属矿石中的金属络离子还原成单体，经过3个步骤。 做熔化期的步骤：第一步：富集矿石：去除杂质，提高矿石中有用成分的含量。第二工序：熔化期：利用氧化还原反应，在一定条件下用还原剂进行还原。第三步：精炼：用一定的方法精炼纯金属。【板书】1、金属熔化期的本质【分析探讨】金属络离子的电子获取能力都一样吗？ 这和什么有关？根据金属的活性不同，金属络离子得到电子而还原为金属原子的能力也不同，因此对于活性不同的金属络离子必须用不同的还原方法进行熔化期。【板书】2、金属熔化期的方法一些惰性金

3、属，它们是金属的活动顺序中位于氢后面的金属，如Hg、Ag等，正络离子获得电子的能力很强，因此其还原条件比较容易达到。 Hg、Ag的氧化物受热后可以分解得到单体。(1)、裂解法2HgO2Hg O2 2Ag2O4Ag O2【分析】活性序列表前端的金属，例如k、Na、Ca、Al等金属，还原性强，容易失去电子，但已知其对应的阳络离子氧化性弱，难以得到电子的通常的还原剂不能将阳络离子还原。 我们只能用对那个熔盐和氧化物进行通电分解的方法进行熔化期。(2)、电解法MgCl2(熔融) Mg Cl2对于很多金属，例如与位于金属活动顺序表中间的金属对应的络离子，得到电子的能力强，其化合物不能通过热裂化得到金属单

4、体，必须使用还原剂将金属阳络离子还原。 常见的还原剂有焦炭、一氧化碳和氢。 一些活性金属作为还原剂，也可以将相对惰性的金属从其化合物中取代。【板书】(3)、热还原法常用还原剂：焦炭、CO、H2、活性金属(如Al )等【练习】分别写出这些个4种常用还原剂熔化期赤铁矿的化学方程式。【评价和强调】金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时，请先转换成氧化物。【实验研究】实验4-1(实验前用吸铁石检查室温条件下有无铁元素的反应后，用吸铁石检查有无铁元素生成)观察、记录实验现象，认为反应前：无铁元素存在。 反应中：发光、发热、反应激烈。 反应后：用吸铁石检查生成物时块状物被吸上来。 2Al Fe2O3=2Fe A

5、l2O3 Q。 Al比铁元素还原性强，也能与化合态氧结合。 Al比Fe还原性强，证明了Al与化合状态的氧反应。演示铝的热反应，由学生编写反应方程式，分析各种试剂的作用。在这个反应中，镁条和氯元素酸钾元素是引火剂，镁条可以在空气中燃烧，氧是氟化剂。 但是，当混合料中的镁条的一部分燃烧时，氯元素酸钾元素为氟化剂，不仅保证了镁条的继续燃烧，而且放出一盏茶的热量，引起氧化铁元素和铝粉的反应。 因为这个反应会放出大量的热，如果反应已经发生的话就会激烈地进行，放出的热会使生成的铁元素溶解成液态。有什么反应？ 怎么写化学方程式？2Al Fe2O3=2Fe Al2O3【说明】这些个的反应称为铝热反应。【板书】

6、铝热反应【应用研究】铝热反应有什么用途？【广播录像】铝热反应在生产中的应用：焊接轨道，熔化期难熔金属。 看网络视频。 体会化学在生产、生活中的实际应用，激发学生的热受化学情感。【说明并板书】应用：a :野外焊接。b :熔化期难熔金属(要求学生写出熔化期铬、锰的反应)。2Al Cr2O3=2Cr Al2O34Al 3MnO2=2Al2O3 3Mn【总结】金属熔化期的方法：(心理投射)【过渡】地球上的金属矿物资源有限，不能再生，另外随着金属的使用金属被腐蚀污染环境的话，我们具体怎么办呢？【板书】三、金属回收与环境、资源保护【读书指导】阅读有关教材的内容。【说明】正确评价和总结学生的回答。【叙述】关

7、于金属资源再生的优点。1 .废金属的最佳处理方法是资源再生。2 .资源再生废金属的意义是减少垃圾量，防止环境污染，缓和资源短缺不符点。【资料介绍】以铝为例，生产1吨原铝至少要消耗4吨铝矾土资源。 目前世界原铝年产量约2500万吨，年产量超过1亿吨，如果继续这样发展，地球上的铝矾土资源将越来越少，总有一天会枯竭。 如果能资源再生人类消费的铝，资源再生量达到产量的二分之一，每年约减少5000万吨的铝矾土消费量，对世界的铝矾土资源的保护有极其重要的意义。 其次，使用废料生产1吨合金铝锭与使用铝矾土原料生产1吨原铝锭相比，可以节约95%以上的能源消费。每吨原铝锭的消耗能量为213.2TJ (电能约82

8、% )，而每吨再生铝锭的消耗能量为5.5TJ (燃料约80% )，仅占原铝锭生产能源消费的2.6%，优势明显铝可反复资源再生，因此可从再生铝废料中再生产铝，能源节约效果更显着。 另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比大幅减少。 有资料显示，再生铝的生产比水力发电生产的原铝减少了91%的二氧化碳排放量，比燃料发电减少了97%以上的二氧化碳排放量，比煤炭发电减少了二氧化碳排放量，环境保护效果非常显着。 【总结】指导学生总结本节课的内容。【作业】用网际网络调查资料，调查中国金属的资源再生状况，写调研报告(300字左右)【板书设计】一、金属的存在：游离态：少数惰性金属； 化合状态：很

9、多比较活跃的金属二、金属的熔化期1 .金属熔化期的本质2 .金属熔化期的方法(1)、裂解法(2)、电解法(3)、热还原法常用还原剂：焦炭、CO、H2、活性金属(如Al )等铝热反应铝热反应的应用： a :野外焊接。总结：金属熔化期的方法：三、金属回收与环境、资源保护第二格【导入】海洋约占地球表面积的71%，具有非常大的开发潜力。 海洋对人类的意义不再局限于提供传统生存的自然环境、渔盐利用、航运交通、国家安全等方面。 海洋农牧化、海洋石油气开发、深海采矿、海水综合利用等产业开发已形成规模，显示出巨大潜力。 发展利用海洋资源，保护海洋生态环境，是解决人口、资源、环境问题的重要手段。 我国的社会和经

10、济发展将依赖于越来越多的海洋。【资料展示】海洋之所以被称为人类未来的希望，是因为海洋有丰富的资源和能量。 海洋自然资源的分类有多种，根据中国自然资源丛书海洋卷海洋资源的性质、特征、存在形态，将海洋资源分类为6种：海洋生物资源(包括渔业资源、药物资源、稀有种资源)； 海底矿物资源(包括金属矿物资源、非金属矿资源、石油和天然气资源)海洋空间资源(包括土地资源、港口和交通资源、环境空间资源)海水资源(包括盐业资源、溶解化学资源、水资源)海洋替代能源(潮汐能源资源、波动能量资源、海流能资源、温差和盐度能资源、 包括海上风力能源资源)海洋旅游资源(包括海洋自然景观观旅游资源、娱乐和体育观光资源、人类海洋

11、历史遗迹旅游资源、海洋科学旅游资源、海洋自然保护区旅游资源)。 【板书】一、海洋资源的分类【多媒体心理投射】本节以海水资源为例，探讨海水资源的利用和海水化学资源的利用前景。【阅读教材和资料进行思考】1 .海水中水资源的利用包括哪些部分？2、海水淡化有哪些方法？【资料展示】海水的直接利用包括沿海工业蒸发制冷用水、生活用水和耐盐植物灌溉。 这是海水资源开发的一个领域。 2000年美国三分之一的工业用水由海水提供。 我国今后也要发展海水直接利用工程。 在沿海地区，特别是电力、冶金、化工等行业推行海水蒸发制冷方法，并推动在生活领域中应用海水，如清洗、除尘、消防、灌溉、印染等。 目前，青岛市有20多个单

12、位直接使用海水，年海水使用量占全市工业用水量的67%，上海石化总厂每小时海水使用量达100104t，青岛、大连、天津等城市发电、石油、化工等部门每年直接使用海水50108m3。海水淡化目前有20多种技术方法。 目前技术熟练、经济效益好的有蒸馏法、电渗析法和反渗透法。 蒸馏法通过加热蒸发海水，凝结蒸汽来得到淡水。 这是传统的方法，现在生产能力最大。 该技术，利用淡化后的浓缩海水提取有用物质，利用发电站的侑热进行海水淡化等，容量的大型化(日产10104t以上)和目的的多重化的方向正在发展。 我国已经试制了日产一百吨淡化装置，具备建立、开发大型中型蒸馏淡化装置的技术能力。我国海水化学资源【叙述】海水

13、水资源的利用有两个方面： 1、海水的直接利用。 2、海水淡化。【板书】二、海水水资源的利用：1、直接利用海水。2、海水淡化。【说明】淡化的方法有十几种，主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。 其中蒸馏法历史最久，技术和技术也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。 这种方法耗能量大，成本高，可以利用太阳能进行海水蒸馏淡化。蒸馏设备图【资料展示】太阳能海水蒸馏器第二次世界大战中，美国国防部制造了很多军用海水淡化急救装置，供飞行员和船员落水后取水。 这个装置其实是简单的太阳能蒸馏容器。 六零年代、美国在佛罗里达的戴特纳海滩建立了一个大型太阳能蒸馏研究的特殊实验站。 在希腊、阿尔及利亚、澳大利亚等地也进

14、行着很多太阳能蒸馏试验。 世界上最大的池式太阳能蒸馏器位于希腊帕特摩斯，玻璃总面积为8651平方米，最大产量为40立方分米的淡水。太阳能蒸馏器结构简单，主要由装满海水的水盘和复盖其上的玻璃和透明塑料套构成。 水盘表面涂黑，充满蒸馏水，盘下绝热，水盘上复盖的玻璃或透明塑料罩下缘安装集水槽，与外部集水族箱相通。 日照透过透明罩，水盘的水吸热蒸发成水蒸气，与蒸馏室内的空气一起对流。 由于盖板本身吸热少，所以比池子的温水温度低，水蒸气上升，与盖板接触，变成水滴，沿着倾斜的盖板在重力的作用下流入集水槽，流入集水器。 池式太阳能蒸馏器中海水的补充可以是连续的，也可以是间断的。 有各种各样的构造形态，但基本

15、原理相同。 这种蒸馏器利用太阳能进行海水淡化是理想的装置。【说明】海水中溶解有80多种元素体，其中多数可以提取利用，具有重要的开发价值。 我国对海水化学元素体的提取有一些研究，可以作为未来的发展产业。【板书】三、海水化学资源的利用【实验研究】海水中几个重要元素体的提取：1 .从海水中提取元素溴2、海带中碘元素的证明【学生活动】1 .阅读教材，写出关于海水元素溴提取利用原理的化学方程式。阐述了“海带中碘元素的证明”的实验现象，并写出相关的化学方程式。【作业】用网际网络调查资料，调查从海水中提取的其他元素体(钾元素、镁等)，写下了调研报告(1000字左右)。【板书设计】一、海洋资源的分类二、海水水资源的利用：1、海水的直接利用2 .海水淡化三、海水化学资源的利用【教育后记】个人经验： 2004年秋，我省先在全国进行了高中新课程改革考试。 新课程标准从根本上转换了教育理念，更注重探索知识获取过程、探索学习方法，重视合作研究、情感交流，重视学生的终身发展。 关于本课程的内容，大部分知识是在中学里初步学习和理解的，我结合新课