开发利用金属矿物和海水资源人教版高中化学必修二优质教材
人教版高中化学必修2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教案(3)
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教材分析本节课是人教版(必修2)高一化学新课程第四章“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“开发利用金属矿物”。
教材从金属矿物的开发利用引入,通过金属冶炼的基本原理,使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础,化学方法是由金属化合物转变成金属单质的唯一方式,金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼的主要依据。
同时,教材中提到金属冶炼过程中往往需要大量的能量,也容易造成严重的环境污染,那么,改进工艺流程、节能降耗、回收废旧金属制品等就成了与金属冶炼同样重要的问题。
学情分析学生在学习本节课之前已经在《必修1 金属材料》中对金属制品有所了解。
但对金属的冶炼方法还是完全陌生的。
为了加深其印象,采取了分组实验的形式,使其亲自动手操作,近距离观察现象,培养其尊重事实、认真思考、大胆猜想的科学态度。
另外,在已有知识的基础上,采用“温故知新”的思路,让学生在所学知识的基础上发现并拓展新知识。
三、三维目标[知识与技能]1. 帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
2、了解金属矿物开发利用的化学方法3. 揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。
[过程与方法]1.通过人类认识和使用金属制品的历史进程,以金属活动顺序表为主线,结合演示实验的方法,使学生理解、掌握金属冶炼的各种常用方法。
2.. 通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
3.指导学生在学习过程中使用分类法。
[情感、态度与价值观]经历思考过程,勇于探索问题的本质特征,体验科学过程;通过对化学在环境保护中的作用的认识,培养学生树立绿色化学的观念。
四、教学重点金属冶炼的基本方法五、教学难点:铝热反应,电解法附[板书]开发利用金属矿物一、金属的冶炼(M n++ne-→M)K Ca Na Mg Al ; Zn Fe Sn Pb (H)Cu ; Hg Ag; Pt Au 电解法热还原法热分解法物理法高温2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3电解2Al2O3(熔融) == 4Al + 3O2↑冰晶石二、合理开发利用金属矿物。
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2
1.软硬件资源:多媒体投影仪、计算机、实验桌、实验仪器(烧杯、试管、滴定管等)、金属矿物样本、实验试剂等。
2.课程平台:学校教学管理系统、化学教学资源共享平台等。
3.信息化资源:金属矿物开发利用相关的视频资料、学术论文、新闻报道等。
4.教学手段:讲授法、实验演示法、小组讨论法、案例分析法、问题驱动法等。
2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教材分析
2024年高中化学第四章是人教版高中化学必修2第四章第一节的内容,主要介绍了金属矿物的开发利用。本节课的内容与日常生活和工业生产密切相关,旨在让学生了解金属矿物的性质、开发利用的方法和过程,以及与之相关的环境保护问题。通过本节课的学习,学生能够掌握金属矿物的性质,了解金属的提取和加工过程,提高学生的科学素养,激发学生对化学学科的兴趣。
-开展小组讨论或研究项目,让学生深入研究金属矿物资源的开采、加工和环保问题,并提出自己的解决方案。
-学生可以关注相关的学术期刊或行业动态,了解金属矿物开发利用的最新进展和技术创新。
板书设计
板书设计是课堂教学的重要组成部分,它能够帮助学生更好地理解和记忆教学内容。以下是一份针对本节课内容的设计示例:
```
4.题目:铝是一种轻质金属,请简述铝的提取过程。
答案:铝的提取过程通常包括:将铝矿石(如铝土矿)与碱混合,进行碱熔(铝酸钠的形成);然后将铝酸钠溶液与盐酸反应,生成铝酸盐沉淀和氢氧化钠溶液;最后将铝酸盐沉淀与盐酸反应,得到铝酸溶液,进一步处理得到纯铝。
5.题目:金是一种贵重金属,请简述金的提取过程。
高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源33-人教版
教学设计——节选自人教版高中化学必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源课题海水资源的开发利用(教学设计)海水资源的开发利用一、教学设计思路1.教材分析本节课节选自人教版高一化学下必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源的第二课时《海水资源的开发利用》。
教材从海水资源的开发利用这个主题,阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用中的作用。
在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系。
一方面教材中从水资源和化学资源的开发利用两个方面来剖析了海水资源利用的广阔前景,将之前学习的海水晒盐、粗盐提纯及蒸馏操作及这里介绍的海水提碘、海水提溴串联起来,形成一个海水资源开发利用的完整的体系。
另一方面,教材结合实验室中海水提碘、海水提溴等方法,映射到工业生产中的流程图,使学生建立化学与生产生活紧密联系的思路。
最后,教材中也特别强调了环境的重要性,开发任何资源时,都不能以牺牲环境为代价,也绝不能违背可持续发展的原则,这些观念应该从平常的化学学习中就让学生有所体会。
2.学情分析学生已经学习了本节的第一课时金属矿物的开发利用,认识到了化学在自然资源开发和利用中的意义和作用;学生也已经掌握了一些基本的实验操作技能与方法,知道一些常见的氧化剂与还原剂,对碘单质的检验等方法都比较熟悉,所以对于海水提碘、海水提溴这些实验的理解难度并不大,但要从这些实验中学会对流程图的理解,找到化学与工业生产之间的关系。
本节课还要在老师的引导下让同学们自主进行讨论、小组活动来提高学生的思维能力及动手能力,培养学生运用三重表征学习的思维模式,来激发学生探究物质变化奥秘的兴趣。
二、教学目标【知识与技能】1.了解海水资源及其开发利用的主要方法。
2.掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法。
【过程与方法】1.通过从海水资源丰富、各国争夺海域引发的政治问题,认识到海水资源的重要性。
2.通过从海水中提取碘和溴的实验,了解利用化学变化实现物质间的转化。
人教版必修2化学:4.1 开发利用金属矿物和海水资源 教案设计
小结板书:
1、金属的冶炼方法
设问:不同的金属冶炼方法是否一样呢?为何有些金属利用出现的时间较晚?
归纳总结:
(1)热还原法
(2)热分解法
(3)电解法
在金属冶炼过程中,有的需要吸收能量,有的释放能量,有的会产生污染性的气体,如何才能使工厂的效率达到最高呢?
多媒体展示冶炼厂的综合利用,矿物资源的有限性
享受金属材料的利用给我们生产生活带来便利的同时,要注意哪些问题?什么叫可持续发展?
教师活动
板书设计
4.1 开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的利用开发
1、冶炼方法:
M n+
M
2、金属资源的回收和利用
(1)、金属回收的意义
(2)回收废旧金属的利用
(3)金属资源利用的可持续发展。
开发利用金属矿物和海水资源-人教版高中化学必修二
海水综合利用联合工业体系一例
谢谢大家!
1.下列海洋资源中属于可再生资源的是 B
A.海底石油、天然气 B.潮汐能
C.滨海砂矿
D.锰结核
2.下列哪种方法不能实现海水的淡化 D
A.蒸馏法
B.电渗析法
C.离子交换法 D.电解法
3. 从海水中可以提取溴,主要反应为2Br- + Cl2 =
Br2 + 2Cl- ,下列说法中正确的是(
海洋中的矿产资源
海洋中的生物资源
海洋油、气开发 国 际 合 作 和 工 程 招 标
其他物质和能量具有广阔前景
潮汐发电和波浪发电 核能原料:铀和重水
化 学 资 源
富集程度低
海水中金元素的总储量:5×107吨 1吨海水中的金含量:4×10-6克
一、海水水资源的利用 海水淡化①蒸馏法②电渗析法③离子交换法
(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气),为消除此性质,使
碘全部游离出来,应加入适量(填序号) C 溶液,反应的离子方程式为:
ICl + Iˉ = I2 + Clˉ
A.KIO3 B.HClO
C.KI
。
D.Br2
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 第2课时 海水资源的开发利用
问题与讨论
为什么日韩在独岛 问题上互不相让?
韩国方面称独岛,日 本方面称竹岛。面积为 18.6平方千米,四周海 域是一片丰饶的渔场, 海底还蕴藏着比较丰富 的油气田。
海洋资源
水 资 源
海水中水的储量约为1.3X109亿吨 约占地球总水量97%
必须先过滤再加盐酸
(2)食盐用途
①氯碱工业:2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+H2↑+Cl2↑。
高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源24-人教版
第一节《开发利用金属矿物和海水资源》第一课时“开发利用金属矿物”教学设计一、教学内容分析本节课是高中化学必修2(人教版)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》第一课时的教学内容。
以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,探究金属的冶炼原理、金属资源的回收和利用。
化学研究和应用的一个重要的目标就是开发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。
帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识和合理开发意识。
二、学生情况分析学生在必修1中已学习了氧化还原反应的基本理论,掌握了钠、铝、铁、铜等金属元素及其重要化合物的性质,并且对金属冶炼知识也有了一定的了解,通过元素化合物知识的学习,已经掌握了化学学科的基本思想,以及比较、分类、归纳、推理等基本方法,在此前提下进一步系统学习工业上金属冶炼的方法。
三、教学策略与设计本节课的教学拟采用“问题引领,思考归纳”;“观看音像资料、阅读课本、思考、比较、讨论、总结”;“实验呈现”等方法;首先通过PPT课件创设问题情境,引导学生发现问题,形成认知冲突。
然后通过思考归纳,完成“冶炼的定义及原理”的学习任务;再通过提出问题、观看音像资料、阅读课本和观察实验,尽可能多的提供学生参与教学互动的活动空间,引导学生分析归纳,得出结论,完成“金属冶炼的方法与选择”的学习任务;四、教学目标及重、难点知识与技能(1)知道金属元素在自然界的存在形态;(2)了解金属冶炼的原理和方法;(3)知道铝热反应及其应用。
过程与方法(1)通过铝热反应的实验,学会金属冶炼的原理;(2)学会运用氧化还原概念归纳一般金属冶炼的实质和方法。
情感态度与价值观(1)通过了解金属回收的意义,培养学生的资源环保意识(2)通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对化学学科的兴趣热爱教学重点:了解化学方法在金属矿物开发及海水资源开发中的作用。
人教版高中化学必修2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教案
冶炼方法——讨论交流思考反思 。
突出体现在:
第一、联系日常生活实际,充分调动学生求知欲
展示金属矿物实物和学生熟悉的一元、五角、 一角等硬币,提出问题: 硬币成分是什么?怎
样从矿石中提取金属哪?从生活入手,引出本节课学习的任务。
第二、以问题驱动为主线,设问一环扣一环,培养学生思维能力
【问题 1】我们学过哪些金属的冶炼方法?请填写在学案上。
应需要用到金属铝, 铝又可以通过哪些方法得到呢?目的引出工业冶炼铝。
最后总结冶炼技
术与金属活动顺序的关系,得出规律。
第三、改进演示实验,有利于培养学生的观察能力
铝热剂引燃方法的改进: 将镁条点燃改为向 KClO3 和蔗糖的混合物中滴加浓硫酸的方法
引发反应。由于 Mg条燃烧发出耀眼的白光,对人的视觉有强烈的刺激,会使下面铝热反应
Al 2O 3
电解
2Al 2O3(熔融 )
4Al +3O 2↑
介绍冰晶石 (Na3AlF 6)的作用。 加入冰晶石 (Na3AlF 6)可使 Al 2O3熔融的温度降低至 1000℃左右
【分析】哪些金属应用电解法制取?请说明理由。 【小结】 请根据学案上填写的冶炼方法, 归纳金属冶炼的规律并分 析原因
有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用, 学会辨证地看待人类和自然协调发展
中可能会遇到的问题。
据此确定本节课教学目标为:
知识与技能 : 1 、知道金属元素在自然界的存在形态。
2、了解金属冶炼的原理和方法。
3、了解铝热反应及其应用。
过程与方法 : 1 、通过实验培养学生运用观察、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,
目的是温故知新; 【问题 2】 根
.
精品文档
高一化学 第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源 课件人教版必修二
(2)
NaCl的水溶液制NaOH
2NaCl + 2H2O 电解
(3)制金属Na
H2 + Cl2 + 2NaOH
2NaCl(熔融)电解 2Na + Cl2
(4)制Na2CO3
NaCl +H2O+NH3 +CO2= NaHCO3 ↓+ NH4Cl
NaHCO3 =H2O+ CO2↑+Na2CO3
由于早期炼铝十分困难,所以铝的价格十分昂贵,一度超越金银 之上,直至19世纪上半叶,铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。
然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后,制铝工 艺不断改进, 现在人们已经熟练掌握了从铝土矿(主要成 分是Al2O3,当然还是有很多 其它杂质的)中冶炼铝的技术了,使得制铝成本大大下降,铝的价格也一 降千丈,走入千家万户。
海水资源的利用:
主要有: 1.海水中水资源的利用 海水的淡化(咸水 淡水) 2.直接利用海水进行循环冷却(作 冷却用水)
海水的淡化:
(1)海水淡化的途径:
从海水中提取淡水 从海水中分离出盐 (2)海水淡化的方法: 蒸 馏 法(最先使用,技术成熟,但成本 高) 电渗析法(成本低,但未能大量生产) 离子交换法(目前正迅速发展,但需要不 断更新离子交换树脂)
弱
电解法
热还原法
热分解法
镁在地壳中含量只有 铝的四分之一,而且 镁比铝更加活泼,所 以要想矿物质中获取 镁,代价比铝更高。
海洋中含有大量的氯 化镁,海水又咸又苦。 咸是因为含有氯化钠, 据估算,假如每年从海水中提 苦是因为含有氯化镁, 同样道理,粗盐易 取1亿吨镁再过一百万年,海 潮解是因为其中含 水中镁的含量也只会从目前的 有较多的氯化镁, 0.13%降低到0.12%,即只减 而氯化镁易吸水。 少了万分之一。可谓取之不尽 用之不竭。
高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源28-人教版
《金属矿物的开发利用》教学设计一、教学背景化学研究和应用的一个重要的目标就是开发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。
本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,探究金属的冶炼原理、金属资源的回收和利用。
帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。
二、教学目标:知识和技能:1)了解金属元素在自然界的存在形态。
2)掌握金属冶炼的原理和方法。
3)掌握铝热反应及其应用。
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)通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神;情感态度和价值观:1)经历探究过程,提高学生创新思维能力,勇于探索问题的本质特征,体验科学过程;2)通过对化学在环境保护中的作用的认识,培养学生树立绿色化学的观念。
三、教学重点: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。
教学难点: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。
四、教学方法1、实验促学法:通过教师的演示,学生观察分析实验现象,理解并掌握金属冶炼的方法。
2、情景激学法:创设问题的意境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。
3、探究、归纳法:通过学生对问题的探究、讨论、实验、归纳,最终掌握金属冶炼的方法。
4、多媒体辅助教学法:运用先进的教学手段,有助于学生对于化学反应的认识。
五、教学过程【设问】我们日常生活中有哪些金属制品?(铁锅,戒指,不锈钢水壶……)(过渡)由学生所给出的例子可以看到,我们的生活是离不开金属制品的,而这些金属制品中,绝大多数都是金属单质,那么自然界中有没有为我们准备好现成的金属单质呢?(投影)赤铁矿Fe2O3、铜矿CuCO3 Cu(OH)2、铝矿(铝硅酸盐)、银矿(银)、金矿(金)【介绍】我国的矿产资源现状,国情教育结论:除了金、银外,绝大多数的金属在自然界中都是化合态。
高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源29-人教版
金属矿物的开发利用教学设计一、教材内容分析本节内容是人教版必修2第四章第一节《化学与自然资源的开发利用》的第一课时,也是必修模块的结尾部分。
教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题,阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用,首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系,同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质,并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解,这些都为本节学习创造了条件。
本节教学旨在帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。
二、学生情况分析学生现有的知识基础:学生学习了氧化还原概念以及钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的性质,以及熟知金属活动性顺序表,能够在此基础上综合运用知识,认识金属冶炼的一般原理和不同金属的冶炼方法。
学生现有的能力基础:学生有一定的实验基础和能力,基本能够多方位分析和描述实验现象。
另外,学生有较高的环保意识和可持续发展的观念,能够正确、辩证的认识化学在综合利用化学资源中的意义和作用。
三、教法分析1、通过对比展示金属矿物标本、生活中金属制品,让学生体会化学在矿物资源开发利用中的作用。
2、通过实验演示和视频展示突破铝热反应的原理及其应用,更加直观深刻。
3、通过问题驱动、教师讲解、练习、小组讨论等形式,学生阅读、听、说、写、思考,口眼手脑多感官结合,提高学生对知识的吸收效率。
4、通过练习题+开放性问题的形式进行课堂反馈调查,及时监测反馈学生的掌握情况,并在最后有针对性的解答疑惑。
四、教学目标1、从氧化还原的角度,认识和掌握金属冶炼的一般原理及不同金属的冶炼方法。
2、掌握铝热反应的原理及应用。
3、认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,树立资源保护意识及合理开发意识。
高中化学人教版必修二4.1【教学设计】《开发利用金属矿物和海水资源》
《开发利用金属矿物和海水资源》《海水资源的开发利用》是高中化学人教版必修2 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。
本节位于必修模块的结尾章节,不仅学生能认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用,化学研究和应用在科技进步中的价值,而且对于学生复习总结已学知识十分重要。
学习本节内容一方面从学科角度,有利于学生以了解认识海水资源开发利用为载体,将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展延伸;另一方面从科学、技术和社会相互作用的背景角度,有利于学生加深体会应用化学知识可开发海水资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础,同时学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题,走可持续发展道路,树立资源保护意识及合理开发意识。
《开发利用金属矿物和海水资源》是实现元素化合物性质应用的学科内容,是体现化学学习价值、培养学生认识科学、技术和社会之间关系的重要组成,是落实科学发展观,树立可持续发展思想的重要一章,其中“金属矿物的开发利用”是本节的前半部分内容。
本课时是在学生学习了氧化还原反应概念以及钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物主要性质的基础上,在对金属冶炼知识有会意建构的前提下,进一步系统学习关于上述金属工业上冶炼方法的一节。
本课旨在学会运用氧化还原反应的概念,了解利用化学变化实现物质之间的转化的基本方法,认识转化过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。
通过本课时的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展;有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用,学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题。
而且为学生进一步学习选修模块2《化学与技术》中的第二单元——化学与资源开发做好知识准备,同时也将对学生选择自己未来升学和就业方向产生一定的积极影响。
【知识与能力目标】1、 知道金属元素在自然界的存在形态;了解金属冶炼的原理和方法;知道铝热反应及其应用;2、 知道海水资源的特点,了解海水资源开发和利用的前景;3、 了解海水资源开发中的化学反应原理及实验方法,掌握简单的海水资源开发利用的方法;4、 揭示化学与可持续发展的重要关系;5、 初步培养解决问题的能力、自主查阅资料的能力和收集信息素能力。
人教版高中化学必修二教学方案《开发利用金属矿物和海水资源》(人教)
《开发利用金属矿物和海水资源》《海水资源的开发利用》是高中化学人教版必修2 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。
本节位于必修模块的结尾章节,不仅学生能认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用,化学研究和应用在科技进步中的价值,而且对于学生复习总结已学知识十分重要。
学习本节内容一方面从学科角度,有利于学生以了解认识海水资源开发利用为载体,将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展延伸;另一方面从科学、技术和社会相互作用的背景角度,有利于学生加深体会应用化学知识可开发海水资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础,同时学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题,走可持续发展道路,树立资源保护意识及合理开发意识。
《开发利用金属矿物和海水资源》是实现元素化合物性质应用的学科内容,是体现化学学习价值、培养学生认识科学、技术和社会之间关系的重要组成,是落实科学发展观,树立可持续发展思想的重要一章,其中“金属矿物的开发利用”是本节的前半部分内容。
本课时是在学生学习了氧化还原反应概念以及钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物主要性质的基础上,在对金属冶炼知识有会意建构的前提下,进一步系统学习关于上述金属工业上冶炼方法的一节。
本课旨在学会运用氧化还原反应的概念,了解利用化学变化实现物质之间的转化的基本方法,认识转化过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。
通过本课时的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展;有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用,学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题。
而且为学生进一步学习选修模块2《化学与技术》中的第二单元——化学与资源开发做好知识准备,同时也将对学生选择自己未来升学和就业方向产生一定的积极影响。
【知识与能力目标】1、 知道金属元素在自然界的存在形态;了解金属冶炼的原理和方法;知道铝热反应及其应用;2、 知道海水资源的特点,了解海水资源开发和利用的前景;3、 了解海水资源开发中的化学反应原理及实验方法,掌握简单的海水资源开发利用的方法;4、 揭示化学与可持续发展的重要关系;5、 初步培养解决问题的能力、自主查阅资料的能力和收集信息素能力。
开发利用金属矿物和海水资源人教版版高中化学必修二优质教材
铜镜
汉武帝时铜币
铜是人类第一种大量 使用的金属,结束了 漫长的“石器时代”.
Cu2(OH)2CO3 ===== 2CuO + H2O + CO2↑
高温 C + 2CuO ===== CO2 + 2Cu
3、金属的回收和资源的保护
a.节约矿物资源 回收金属的意义: b.节约能源
c. 减少环境污染
1、在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是
首先考虑Cl2有毒,且过量的Cl2会氧化I2,发生 反应I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl;而H2O2是 绿色氧化剂,不会产生污染,也不会把I2氧化。
4. 海带提碘 :空气吹出法
①/③ ②
Cl2 + 2Br-
2Cl- + Br2
Br2 + SO2 + 2H2O
2HBr + H2SO4
赤铁矿:Fe2O3+3CO=高=温=2Fe+3CO2 磁铁矿:Fe3O4+4CO=高=温=3Fe+4CO2
不适用其他所有的金属
2、金属的冶炼
金属活动性逐渐减弱 阳离子氧化性依次增强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还 原法
热分 物理 解法 提取
•
6.以及作为群体出现时所表现的巨大 力量和 智慧, 从而得 出这样 的结论 :人类 的社会 行为与 生物的 社会行 为有极 大的共 性,并 非水火 不容, 而是可 以互为 比照的 。
•
7.很显然,作者的目的不是为了证明 其他生 物比人 类更高 明,也 不只是 为我们 提供生 物交流 技术方 面的有 趣知识 ,更是 以一个 医学家 、生物 学家的 睿智和 敏锐的 洞察力.
高中化学必修二第一节《开发利用金属矿物和海水资源》说课稿-最新教育文档
高中化学必修二第一节《开发利用金属矿物和海水资源》说课稿人教版高中化学必修二第一节《开发利用金属矿物和海水资源》说课稿各位专家、评委大家好:我说课的课题是《开发利用金属矿物和海水资源》中的(一、金属矿物的开发利用)。
一、说教材(一)在教材的地位及作用本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高中课程标准实验教科书《化学2(必修)》第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》的第一课时金属矿物的开发利用。
化学研究和应用的一个重要的目标就是开发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。
本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,探究金属的冶炼原理、金属资源的回收和利用。
帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识几合理开发意识。
(二)教学目标知识和技能目标:1.以金属矿物的开发和利用为例,认识化学方法在实现物质间转化的作用。
2.掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
过程与方法目标:通过金属矿物的开发和利用,使学生体会到自然环境相互协调,走可持续发展的道路的重要性。
情感态度和价值观目标:培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重点:了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)教学难点: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教学过程:【引言】人们通常将化学物质进行分类,在原子、分子等不同的结构层次上研究物质及其发生化学变化的规律,认识物质在变化过程中表现出的性质。
所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。
本节课我们主要以金属矿物为例,一起认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
第一课时金属矿物的开发和利用阅读课本p88资料卡片自然资源与可持续发展广义地讲,所谓自然资源,是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的,以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。
高中化学教案新人教版必修2开发利用金属矿物和海水资源
开发利用金属矿物和海水资源(1)教学目标.了解化学方法在金属矿物开发〔主要是金属冶炼〕及海水资源开发中的作用。
.掌握金属冶炼的一般原理根底及不同金属的冶炼方法。
.掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。
4.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重点:了解化学方法在金属矿物开发〔主要是金属冶炼〕及海水资源开发中的作用。
教学难点:学生在掌握金属冶炼的一般原理根底上,了解适用于不同金属的冶炼方法。
教学过程:第一课时金属矿物的开发和利用【引入新课】人们通常将化学物质进行分类,在原子、分子乃至超分子等不同的结构层次上研究物质及其发生化学变化的规律,认识物质在变化过程中表现出的性质。
所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。
本节课我们主要以金属矿物为例,一起认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
【阅读课本】P80资料卡片自然资源与可持续开展广义地讲,所谓自然资源,是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的,以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。
可持续开展的目标是满足人类需要,强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。
它包括经济的可持续开展,社会的可持续开展、资源可持续开展、环境可持续开展和全球可持续开展。
【讲授新课】第一课时金属矿物的开发和利用一、金属单质在自然界中的存在形式少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金、铂、铜、银;化学性质比较活泼的金属,在自然界中以化合态存在。
大多数金属在自然界中是以化合态存在的,如铝以铝土矿形式存在,铁以铁矿石形式存在。
二、金属的冶炼金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中复原出来的生产过程。
金属的活动性不同,可以采用不同的冶炼方法。
总的说来,金属的性质越稳定,越容易将其从化合物中复原出来。
㈠金属冶炼的方法主要有:〔1〕热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中复原出来,例如:△2HgO 2Hg+O↑△2Ag2O 4Ag+O2↑〔2〕热复原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用复原剂〔C、CO、H2、活泼金属等〕将金属从其化合物中复原出来,例如:高温Fe2O3+3CO 2Fe+CO↑高温WO3+3H2 W+3H2O高温ZnO+C Z n+CO↑高温MgO+C Mg(g)+CO(g)Fe+CuSO=FeSO+Cu44FeO+2 Al高温O〔铝热反响〕2Fe+Al233【演示实验】课本P81实验4-1 本卷须知:实验时要注意平安,反响装置应远离易燃物;铝粉要细;预先擦去镁带的氧化膜,长度约需10cm〔过短热量不够,影响实验效果〕。
人教版高中化学必修2:开发利用金属矿物和海水资源
(2)热还原法(Zn—Cu中等活泼金属)——高温
(常用的还原剂有:焦炭C、CO、H2 、Al等活泼金属)
高温
2CuO + C
2Cu + CO2
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 高炉炼铁
高温
WO3 + 3H2
W + 3H2O
(3)其他冶炼方法
Cu2S + O2 高温 2Cu + SO2
火法炼铜
冶炼金属的步骤:
矿石富集→金属冶炼→精炼
金属的冶炼的变迁
3000
2000
冶电现
ห้องสมุดไป่ตู้1000
炼解代
0
-1000 Au
Ag
Cu
Sn
Fe
Zn
铝法用 A锄l 春秋Mg Na Ca
K
-2000
和时
铁期
-3000
削的
-4000
铁
-5000 -6000 -7000 年代
铜夏 斝朝
什么原因导致人类大量 使用金属的时间铜早于 铁,而铁早于7铝?
(1)电解法
强调:电解熔融状态的化合物,不是化合物的水溶液 适用于非常活泼金属( Al之前的金属)
2NaCl (熔融) 电解 2Na+Cl2 ↑ MgCl2 (熔融) 电解 Mg + Cl2 ↑
2Al2O3
铝土矿
(熔融)
电解 4Al
冰晶石
+
3O2
↑
降低氧化铝的熔点
思考? 为什么制备Mg用电解MgCl2的方法 而冶炼Al用电解Al2O3的方法?
MgO 熔点(℃ ) 2852
Al2O3 2072
MgCl2 712
沸点( ℃) 3600 2980 1418
人教版高中化学必修二课件化学《开发利用金属矿物和海水资源》(第2课时)
海水资源的开发利用
海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源,21 世纪人类将重点开发海洋资源。
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海水资源的开发利用
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海水资源的开发利用
1、海水水资源的利用
海洋约占地球表面积71% 海洋中的资源 : 动物:(鱼类、海狮、海马、贝类……… 植物:(海草、海带………… 矿物:(各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金属结核矿、石油 水 :海水中的水约1.3X109亿吨,占地球总水量97% 还含有80多种元素
C、海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡
D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来,进 入肠胃中,使人脱水死亡
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海水资源的开发利用
未来海洋空间利用
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海水资源的开发利用
海水的淡化:
①蒸 馏 法(最先使用,技术成熟,但成本高) ②电渗析法(成本低,但未能大量生产) ③离子交换法(目前正迅速发展,但需要不断更
新离子交换树脂)
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海水资源的开发利用
蒸馏法所用的装置及原理
原理:加热到水的沸点,使水汽化变成水蒸气,再冷凝得淡水。
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海水资源的开发利用
实验现象:加入H2O2后,溶液由无色变为黄色, 再加入淀粉溶液后,溶液又变为深蓝色 化学方程式:2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O
④实验注意事项
海带不要用水洗,以免洗去海带中的碘;用干 海带从而易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
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高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源27-人教版
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)知识与技能1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
常识性介绍金属回收和资源保护的意义2、揭示化学与可持续发展的重要关系。
3、树立资源保护意识及合理开发意识。
4、初步培养自主查阅资料的能力5、使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
过程与方法1、自主学习,培养学生自学能力。
2、活动动探究,通过了解金属资源的开发;金属冶炼;人类冶炼和使用金属的历史;金属资源的回收和再利用;海洋资源的类型;海水资源的开发及利用现状,培养学生归纳能力、比较能力。
情感态度与价值观3、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。
4、通过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题,使学生热爱自然,热爱化学。
教学重点了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。
教学难点学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解适用于不同金属的冶炼方法。
教具准备仪器:多媒体、投影仪、砂纸、铁架台(带铁圈)、蒸发皿、滤纸、火柴、酒精灯、坩埚钳、、小木条、矿石样品等。
药品:氧化铁粉末、铝粉、氯酸钾、镁条、细沙子等课时安排2课时(第1课时)教学过程[导入]古代兵器和金属冶炼本节课我们主要以金属矿物和海水资源的充分利用为例,认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
[板书]一、金属矿物的开发和利用[提问]金属元素在自然界有几种存在形式呢?:[回答](1)游离态、(2)化合态[板书](一)、金属的冶炼:[讲述]金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。
[板书]1、冶炼步骤:①矿石的富集;②冶炼;③精炼。
2、冶炼原理:M n++ne-=M利用氧化还原反应原理,使化合态的金属得电子,还原为游离态的金属单质。
3、冶炼方法:金属的活动性不同,冶炼的方法不同。
①热分解法:对于不活泼金属(活动顺序中,Hg及Hg以后)可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,例如:2HgO△2Hg+O2↑2Ag2O△4Ag+O2↑②热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(Zn-------Cu), 通常是在高温下用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,例如:Fe2O3+3CO 高温2Fe + CO2↑WO3 + 3H2高温W +3H2O2CuO +C高温2Cu+ CO2↑Fe2O3+2Al 高温2Fe + Al2O3【演示实验4—1】铝热反应1、操作:(1)把两张滤纸分别折叠成漏斗状套在一起(内层滤纸底部剪一小孔,用水湿润)架在铁架台上,下面放置一盛沙子的蒸发皿。
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铜镜
汉武帝时铜币
铜是人类第一种大量 使用的金属,结束了 漫长的“石器时代”.
Cu2(OH)2CO3 ===== 2CuO + H2O + CO2↑
高温 C + 2CuO ===== CO2 + 2Cu
开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二优质 教材( 优秀课 件)
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ヾ( ̄▽ ̄)Bye~Bye~
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4. 海带提碘
:空气吹出法
①/③ ②
Cl2 + 2Br-
2Cl- + Br2
Br2 + SO2 + 2H2O
2HBr + H2SO4
Br2 + SO2 + 2H2O
4H+ + 2Br- + SO42-
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法
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①热分解法 适用于 不活泼 的金属。如:Hg、Ag 2HgO =△== 2Hg + O2 2Ag2O =△== 4Ag + O2
《本草纲目》:水银乃至阴毒物,因火煅丹砂而出
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海水中的11种常量元素: 氯(Cl)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、 硫(S)、碳(C)、氟(F)、硼(B)、溴(Br)、锶(Sr)
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②热还原法
Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 CuO + H2 === Cu + H2O
高炉炼铁
常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属(铝)
高温
Fe2O3 + 2 Al === 2Fe + Al2O3 铝热法炼铁
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二、海水资源的开发和利用
1、海水资源的特点
①海洋的广阔性 --海水水资源的利用
海洋约占地球表面积的71%;海水约占地球总水量的97%
②元素的多样性和分散性 --海水化学资源的利用
多样性:海水中含有80多种化学元素,被誉为“液体矿山”; 分散性:种类多,总量大,富集程度低。
开发利用金属矿物和海水资源
--su
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素的存在 除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属以化合态存在于自然界
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
金矿
2、金属的冶炼
冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金 属离子得到电子变成金属原子。
M n+ 得电子 M (被还原)
如何冶炼金属铁?是否适用于其他所有的金属
镁条、氯酸钾的作用?
引燃剂 助燃剂 2KClO3=高=温=2KCl+3O2
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其它铝热反应 请写出MnO2、Cr2O3、V2O5在高温下的铝热反应
坩埚
I-
I2 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
海带
晒干 灼烧
海带灰
溶解 过滤
含 I- 的溶液 残渣
H2O2 (H+)
碘单质 紫黑色
蒸馏
含碘单质的 有机溶液
萃取 分液
含碘单质的溶液
紫红色
棕黄色
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2、海水水资源的利用
①直接利用海水进行循环冷却 ②海水的淡化
蒸馏法 (最先使用,技术成熟,但成本高) 电渗析法 (成本低,但未能大量生产) 离子交换法(正迅速发展,但需不断更新离子交换树脂)
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3、金属的回收和资源的保护
a.节约矿物资源 回收金属的意义: b.节约能源
c. 减少环境污染
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1、在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是
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(4)其他方法
湿法炼铜 Fe+CuSO4== Cu+FeSO4
火法炼铜
高温 Cu2S + O2 === 2Cu + SO2
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①海水的淡化——蒸馏法
温度计可 不需要
直形冷凝管 牛角管
不可密封
原理:将海水加热,使水发生气化,然后使蒸 气冷凝得到蒸馏水,即为淡水。
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①海水的淡化——蒸馏法
Cl2也能将I-氧化为I2,从海带中提取碘时,为什么 一般用H2O2而不用Cl2? 首先考虑Cl2有毒,且过量的Cl2会氧化I2,发生 反应I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl;而H2O2是 绿色氧化剂,不会产生污染,也不会把I2氧化。
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注意:①电解其熔融盐或氧化物。 ②必须是离子化合物,共价化合物熔融不导电。
2NaCl(熔融)
电解
====
2Na
+
Cl2↑
MgCl2(熔融)
电解
====
Mg
+
Cl2↑
2Al2O3(熔融)=冰电=晶解=石== 4Al + 3O2↑
冰晶石:降低氧化铝的熔点
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2NaCl + 2H2O
2NaOH + H2 + Cl2
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
冶炼金属 盐酸
漂白剂
合成农药等 造纸、玻璃、肥皂、 纺织等
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3. 海带提碘
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太阳能简易蒸馏装置
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②海水的淡化——离子交换法
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5. 从海水中提取镁
海 蒸发 水 浓缩
粗盐 母液
溶解、除杂、过滤 蒸发结晶
Mg(OH)2
Mg
精盐
MgCl2
Cl2
通HCl气体
脱水 盐酸
浓缩、结晶 MgCl2·6H2O
石灰乳 水
CaO
高温 煅烧
贝壳
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开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二优质 教材( 优秀课 件)
ห้องสมุดไป่ตู้
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铝热反应:铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应
Fe2O3 + 2Al =高=温= 2Fe + Al2O3
铝热剂 :铝粉与某些金属 氧化物的混合物
还原吸收
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开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二优质 教材( 优秀课 件) 开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二优质 教材( 优秀课 件)
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反应现象:镁条剧烈燃烧,放出大量热,发出耀眼白光, 纸漏斗内剧烈反应,有熔融物落入沙中
开发利用金属矿物和海水资源人教版 高中化 学必修 二优质 教材( 优秀课 件)
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铝热反应特点
①在高温下进行 ②反应迅速并放出大量的热 ③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离