2018人教版高中化学必修2第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》(第1课时)ppt课件38页

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必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源

第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时知识点一、金属的冶炼(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还原出来,2HgO=2Hg+O2↑Ag2O=(2)热还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+CO 高温WO3+H2高温（湿法炼铜）Fe+CuSO4= Fe2O3+Al高温【演示实验】课本P81实验4-1镁条的作用：氯酸钾的作用：现象：结论：化学方程式：铝热剂：应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点金属(3)电解法活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:NaCl（熔融）电解4NaOH（熔融）电解4Na+O2+2H2OMgCl2（熔融）电解Al2O3电解[思考] 工业上制备金属铝，采用电解熔融的Al2O3（加冰晶石时）而不电解熔融的AlCl3；工业上制备金属镁，则采用电解熔融的MgCl2，而不电解MgO的原因？[归纳小结]结论：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag例题：冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。

四种方法在工业上均有应用。

古代有（Ⅰ）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜，现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石（KCl•MgCl2•6H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是（）A．（Ⅰ）用①B．（Ⅱ）用②C．（Ⅲ）用③D．（Ⅳ）用④巩固练习1．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。

我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（）A、FeB、CuC、AgD、Hg2．在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（）A、Na Mg AlB、Na K Zn FeC、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe3．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（）_____________ ________________ ________A、加热Al2O3B、加热CaCO3C、电解熔融NaClD、氯化钠与铝粉高温共热4．铝能用于冶炼难熔的金属（如：钒、铬、锰等），这是因为铝具有什么性质（）A、金属性和非金属性B、导电性C、熔点低D、还原性，在冶炼反应中放出大量热5．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A、2NaCl（熔融）电解2 Na+Cl2↑B、MgO+H2高温Mg+H2OC、Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2D、2HgO高温2Hg+O2↑6．.石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。

第四章第一节第1课时课件.ppt

电解 (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=====
Mg＋Cl2↑，符合④。
学习·探究区
第四章第一节第1课时
2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选
用不同方法冶炼不同金属的主要依据是
(C )
A．金属在自然界中的存在形式
本
课栏
B．金属元素在地壳中的含量
△ A．2HgO=====2Hg＋O2↑
本课
B．4Al＋3MnO2=高==温==2Al2O3＋3Mn
栏目开
△ C．H2＋MgO=====Mg＋H2O
关
高温
D．4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2
解析根据金属的冶炼规律，Hg 可用热分解法；Mn 属于高熔点金属，可用铝热法；Fe 在金属活动性顺序表中处在中间位置，可用热还原的方法，还原剂可用 CO；Mg 比 H2 活泼， H2 不能和 MgO 反应，故 C 选项错误。
教学重难点：金属的冶炼和铝热反应的原理。
知识·回顾区
第四章第一节第1课时
1．常见金属的活动性顺序如下： K――C―a―N―a―M―金g―A属―l―Z活―n动―F性―e S―由n―强P―b―逐H―渐―C减―u―弱H―g―A―g―P―t―A→u
本举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断与依据。
氯酸钾:_助__燃__剂__，__为___镁__条__继__续__燃__烧___提__供__氧__气__，__引___发__铝__热__反。应
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明
生成物中有金属铁。
学习·探究区
归纳总结
第四章第一节第1课时

【高中化学必修2第四章】第一节开发利用金属矿物和海水资源

镁光灯
用镁合金做车架的捷安特自行车
奥迪轿车镁合金外壳
海带中提碘 (1)流程海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质 (2)主要的化学原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 [特别提醒] 从海带中提取I2时，用氧化剂Cl2 将I－氧化为I2，然后用有机溶剂(如CCl4)萃取水溶液中的I2，分液后再用蒸馏法将I2与有机溶剂分离开。
要点二海水提溴 1．流程
人们日常应用的金属材料，多为合想一想 :要使金属矿物转化为金属金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提单质 , 金属元素的化合价如何变化 , 炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。发生什么反应?
快速阅读课本88页内容，找出金属金属活动性顺序冶炼有多少种方法，分别是什么？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 适用于金属活动顺序表中的哪些金属? 金属活动性由强逐渐减弱
含量／g
20 15 10
-
5
KCl CaCl2 MgCl2 NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
(1)镁的存在
主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t。
自然界中的镁
菱镁矿MgCO3
镁橄榄石 Mg2SiO4
光卤石 KCl· MgCl2· 6H2O
⑶电解法
在金属活动性顺序中，K、Na 、Ca、Al 等几种金属的还原性很强，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。如冶炼钠、镁、铝。
2NaCl (熔融) ═ 2Na + Cl2 ↑
电解
练习: 写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式

高一化学人教版必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源的开发利用

注：镁条、氯酸钾的作用—引燃剂
归纳： 1．铝热反应的特点（1）高温。（2）剧热燃烧，放出大量的热。（3）新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离。 2．铝热反应实验注意问题
（1）镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。（2）氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。
（3）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。（4）因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。（5）实验装置应远离人群和易燃物。
电解 2NaCl（熔融）====2Na + Cl2↑ 2Al2O3（熔融）冰=电=晶解=石=4Al + 3O2↑
电解 MgCl2（熔融）====Mg + Cl2↑
电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的
金属纯度高，耗电量大，生产成本高。熔融物
属于离子化合物。
④热还原法:适用于金属活动性顺序表中介于Zn 和Cu之间的金属的冶炼。
3. 金属的回收和使用途径：（1）回收金属的意义
①节约矿物资源；②节约能源； ③减少环境污染
（2）有效使用金属产品、材料的主要途径提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量，加强金属资源的回收和再利用，使用其他材料代替金属材料等。
练习
1. 下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是（C ） A. 加热氧化铝 B. 加热碳酸钙 C. 电解熔融氯化钠 D. 氯化钠与铝粉高温共热
第四章第一节
第1课时金属矿物的开发利用
学习目标 1. 知道金属在自然界中的存在形态，金属冶炼的一般方法和原理，会写相关反应的化学方程式。 2. 掌握铝热反应的原理和实验。 3. 了解金属回收的意义，树立环保意识。

人教化学必修2第4章第一节开发利用金属矿物和海水资源第一课时课件共27张

第四章化学与可持续发展
第一节开发利用金属矿物和海水资源
（第一课时）
? 教学背景】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，金属矿物同人类的生活有着日益紧密的联系，教材以金属矿物的开发利用为例阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用。本节教学的主要目标是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。
(2)金属冶炼指的是什么？
将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。
+ n e-
Mn+ 得电子，被还原 M
冶炼金属的步骤：矿石富集→金属冶炼→精炼
思考与交流
法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。
2Cu + CO 2
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe ＋3CO 2
高炉炼铁主要反应
高温
WO 3 + 3H2
W + 3H 2O
常用的还原剂还有哪些?
实验4－1
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀
眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入漏斗。
铝热反应： 2A铝l热＋反F应e2的O应3 用高：温 2Fe＋Al2O3
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag
弱
强
电解法
热还原法热分解法
3、金属冶炼的方法举例（1）热分解法
适合一些不活泼金属（一般是H 后的金属）
加热
2HgO

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(3)

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。
学生思考,引出金属矿物
[展示] 图片常见到金属矿物的图片
复习游离态化合态。
通过展示使学生看到金属在自然的矿物中的大多是化合态.思考怎样将金属从其化合物中还原出来才能得到金属单质，用于生产和制造各种金属材料。
[板书] 一、金属的冶炼（Mn++ne-→M）
[推进]我们具体都有哪些方法可以实现这个过程的转化呢?我们可以从大家非常熟悉的“金属活动顺表”入手。
[讲述] 较活泼金属以铁为代表，学生回忆初中学过高炉炼铁的原理
学生书写方程式并投影
[衔接并演示铝热反应实验] 实际生产当中除了用CO还原Fe2O3之外，还有一种还原剂铝，也能实现将Fe2O3还原成Fe。
[讲述]由于该反应是铝作还原剂将铁置换出来，并放出大量的热，所以叫做“铝热反应”其重要应用是焊接铁轨
[板书]电解法制铝的方程式
书写电解法制铝的方程式
[回顾]通过回顾“金属活动顺序表”证实金属制备方法难易金属的活泼性决定的
整合知识并加以巩固。
培养学生梳理知识点，了解金属矿物开发利用的化学方法。
金属矿物资源有限，金属冶炼耗能高，污染大，也会给我们生产生活带来负面影响。
[展示] 图片可开采金属矿的年限,废气、废水、废渣的排放
培养学生养成分类讨论的习惯。
[讲述]首先,我们来看最不活泼的一组金属的代表黄金.

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
.
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人教版高中化学必修2第4章第1节开发利用金属矿物和海水资源第一课时

MgCl2固体
思考：1、上述流程中，各个池子中发生了那些化学反应？
2、上述过程中富集的Mg2+方法,写出离子方程式？ Mg2+转化成Mg 在哪个池子中发生的，写出化学方程式？
* 5/6/2021
选矿
污水和固体废弃物
对污染的水要先净化、消毒再排放或循环使用；对固体废料要回收利用
冶炼
粉尘和烟雾、有害气对有害气体要将其中的有害成分吸收转化为化工原料或燃
体和固体废料
料；对粉尘和烟雾以及固体废料要回收利用
即时训练
1.下列关于金属冶炼的说法不正确的是
（）
D
A．金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的
海水水资源的利用——海水淡化海水蒸馏原理示意图
主要仪器：铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、弯头接管、锥形瓶
注意问题：1.温度计水银球的位置？ 2.冷却水的流向？ 3.如何防止爆沸？
海水淡化
太阳能蒸发海水示意图
海水化学资源的存在特点：
1.种类很多 2.总储量很大 3.富集程度很低
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
第一课时
学习目标：
1.知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。
2.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境等)。
3.理解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。
，冶炼和使用金银已经有很长的历史，宫廷
中的银器比比皆是。可是，在那个时候，人
们才刚刚懂得可以从铝矾土中炼出铝来，冶
炼铝的技术还非常落后，炼铝十分困难。所
以，当时铝是非常稀罕的东西，不要说平民

高中化学必修二教案-4.1开发利用金属矿物和海水资源18-人教版

海水资源的开发利用学习目标：了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；体验工业生产的复杂性、艰苦性。

学习方法：教师指导下学生的合作、探究学习。

学习过程一、学前准备：1、你亲密接触过大海吗？你的感受如何？2、你对大海了解多少？请从报刊、书籍、网络等多渠道、全方位了解海洋。

二、探究活动：1、海水水资源的利用【知道·了解】你知道淡化海水有哪些方法？【观察·思考】请同学们观察海水的蒸馏，描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？2、海水化学资源的开发利用（1）、海带中提取碘①海带为什么不能用水冲洗？②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？③实验中用H2O2氧化I—，写出反应的离子方程式。

用H2O2氧化I—有何优点？【实验思考】设计实验从海带中提取碘（I2）？（2）、海水中提取溴是海水提溴中关键的化学反应，你能否设计【探究·感受】将Br - 转变为Br2一个实验方案模拟这一生产过程？写出有关反应的方程式。

【思考·交流】该过程的目的是获得溴单质，第一步已经得到了溴单质，为什么还要将其转变为氢溴酸之后再进一步氧化为溴单质？三、链接相关知识：海水中提取食盐（必修1）【复习·思考1】比如你就是盐场的技术人员，你如何提取海水中的NaCl？【复习·思考2】如何对粗盐提纯？粗盐中含有哪些杂质离子？为除去这些杂质离子，应加入哪些除杂试剂？除杂试剂在量上有什么要求？在加入顺序上有什么要求？四、知识拓展：镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

流程如下，请写出有关反应方程式。

五、学习体会：1、本节课你有哪些收获？2、你认为老师上课过程中还有哪些需要注意或改进的地方？。

人教版化学必修2第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》

人教版化学必修2第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源☆金属的存在有什么规律吗引言少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金和铂以及少量的银和铜,较活泼的铁只能存在于陨石中,而化学性质活泼的金属,在自然界中总是以化合态存在.但在实际生产和生活中应用的金属材料却往往是纯金属或合金,这就需要把金属从金属矿物中提炼出来,这就叫做金属的冶炼.一、金属矿物物开发利用1.你知道从金属矿物中提炼金属,一般要经过哪些步骤金属冶炼的步骤:矿石富集金属冶炼金属精炼2.要将化合态的金属矿物转化为金属单质,有哪些方法其实质是什么金属冶炼的一般方法:(1).热分解法.(2).热还原法.(3).电解法.金属冶炼的实质:利用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子.解说不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定,受热易分解生成金属单质和氧气;较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物稳定,受热不易分解,需用还原剂(焦炭、一氧化碳、氢气、铝)来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。

不活泼金属的冶炼△2HgO===2Hg+O2↑△2Ag2O===4Ag+O2↑活泼金属常用电解法冶炼MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑冰晶石电解2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑冰晶石：Na3AlF6电解实验4-1铝热反应表4-1常见金属的冶炼原理金属冶炼原理Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)高温Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)Cu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)高温MgO+C===Mg+CO↑电解MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑冰晶石高温高温FeCuMgAlNa2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解4NaOH(熔融)===4Na+O2↑+2H2O电解请结合金属活泼性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律：金属的活动顺序金属原子失电子能力金属离子得电子能力主要冶炼方法KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu强弱电解法热还原法弱强热分解法二、海水资源的开发利用1、海水资源的广阔性海洋约占地球表面积的71%。

高中化学必修2：第四章第一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)

第四章第一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【学习目标】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．了解废旧金属回收利用的意义【学习重点】了解化学方法在金属冶炼中的作用【预习案】先预习课本标注要点，对疑难问题特殊标记。

再观看微课。

完成以上任务后回答下列问题。

【问题1】金属元素在自然界中的存在形态？【问题2】金属冶炼的定义是什么？【问题3】初中我们学过哪些化学反应可以制取金属单质？（写出相关反应方程式）【问题4】依据金属活泼性不同，金属冶炼可以采用哪些方法？【预习检测】1．下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成铁单质的是（）A．CO、O2、H2 B．CO、CO2、C C．CO2、CO、C D．Al、C 、H22．判断正误（正确的打√，错误的打╳）（1）在自然界中金属都以化合态形式存在（）（2）在金属化合物中金属元素都显正价（）（3）金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应（）（4）金属的活动性越强，即金属失电子能力越强（）【探究案】探究一：常见金属的冶炼方法【交流研讨1】从石器、青铜器时代到铁器时代，人类冶炼金属和使用金属的顺序是一种历史的巧合还是历史的必然？之所以有先后，主要取决于什么？【交流研讨2】归纳常见金属的冶炼与金属活动顺序表的关系：ol ，消耗铝最少的是8．以辉铜矿Cu 2S 为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu 2S ＋O 2错误!ol O 2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4 mol被分离、回收后氧化生成SO 3，作为制取硫酸的原料91Al 与Fe 3O 4发生铝热反应的化学方程式为________________________________________________________________________，该反应中氧化剂是____________，还原剂是__________________________________。

人教版高中化学必修2：第四章_第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)

问：一、金属在自然界中有哪些存在形态？
金矿
铂矿
Au
Pt
少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）
常见的金属矿物资源
黄铜矿
赤铁矿
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
常见的金属矿物资源
大多数金属以化合态存在
白云石 CaMg[CO3]2
黄铜矿 CuFeS2
辰砂 HgS
菱镁矿 MgCO3
如果需要金属单质，那怎么办？
——冶炼金属
物的利用率 D.废旧金属的回收利用，有利于环境保护
巩固训练
3.下列属于传统湿法冶炼铜的是( D )
A.CO还原CuO制取Cu B.电解CuCl2溶液制取Cu C.高温下O2与Cu2S反应制取Cu D.Fe与CuSO4溶液反应制取Cu
4.下列说法中正确的是 ( C )
A.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来 B.金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化 C.金属冶炼过程中，被冶炼的金属可能被还原 D.金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原
电解
2Al2O3
(熔融) === 4Al
冰晶石
+
3O2
↑
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？注意： ①电解其熔融盐或氧化物。
②“熔融”是熔融态而不是水溶液。 ③必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。
3.金属冶炼的一般方法
（4）热还原法（适用于大部分金属）
问：1.为什么不同金属选择不同的冶炼方法？
2.金属被还原的难易与什么有关？
由于不同的金属离子的得电子能力不同，所以要采用不同强度的冶炼方法

人教版高中化学必修2第四章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。

1．金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au_。

2．金属的存在(1)地壳中含量最高的金属元素是铝，其次是铁。

(2)金、铂等少数金属以游离态的形式存在，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。

3．金属冶炼的含义：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。

4．常见金属的冶炼方法(1)冶炼铝的方法：电解法，化学方程式：。

(2)冶炼铁的方法：热还原法、铝热法，化学方程式：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 、Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3。

(3)冶炼银的方法：热分解法，化学方程式：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。

(4)冶炼铜的方法：火法炼铜、湿法炼铜，化学方程式：Cu 2S ＋O 2=====高温2Cu ＋SO 2 、Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu 。

5．金属资源的合理开发利用 (1)提高金属矿物的利用率。

(2)减少金属的使用量。

(3)加强金属资源的回收和再利用。

(4)使用其他材料代替金属材料。

[新知探究]1．金属冶炼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。

2．金属冶炼的方法有哪些？完成下表。

续表3.工业上冶炼镁、铝的原理是什么？可否电解熔融MgO 和AlCl 3制取镁、铝，为什么？提示：MgCl 2(熔融)Mg ＋Cl 2↑，2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。

MgO 的熔点远高于MgCl 2，而AlCl 3属于共价化合物，熔融状态不导电，故工业上冶炼Mg 、Al 是电解熔融的MgCl 2、Al 2O 3而不是电解MgO 和AlCl 3。

高中化学必修二第四章知识点和习题(含答案)

- 1 -第四章化学与可持续发展第一节开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。

金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M +n （化合态） M 0（游离态）。

3、金属冶炼的一般步骤： (1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。

(2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。

(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。

2NaCl （熔融）电解2Na ＋Cl 2↑ MgCl 2（熔融）电解Mg ＋Cl 2↑ 2Al 2O 3（熔融）电解4Al ＋3O 2↑(2)热还原法：适用于较活泼金属。

Fe 2O 3＋3CO 高温2Fe ＋3CO 2↑ WO 3＋3H 2 高温 W ＋3H 2O ZnO ＋C 高温Zn ＋CO ↑常用的还原剂：焦炭、CO 、H 2等。

一些活泼的金属也可作还原剂，如Al ，Fe 2O 3＋2Al 高温2Fe ＋Al 2O 3（铝热反应） Cr 2O 3＋2Al 高温2Cr ＋Al 2O 3（铝热反应）(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。

2HgO △2Hg ＋O 2↑ 2Ag 2O △4Ag ＋O 2↑5、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。

(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。

(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X 光室回收的定影液中，可以提取金属银。

二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库海水中含有80多种元素，其中Cl 、Na 、K 、Mg 、Ca 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 11种元素的含量较高，其余为微量元素。

高中化学必修二(人教版)第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源1 (共19张PPT)

• 海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等，其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内外所普遍采用。 • 空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→ 吹出→吸收→蒸馏；吸收工艺普遍采用碱吸收和一氧化硫吸收，吸收剂有碱、硫、铁屑、溴化钠等。
• 海水晒盐
• 利用海水进行循环冷却
天津碱厂海水循环冷却装置
海水淡化厂兼电厂
海水综合利用联合工业体系一例
太阳量的无机物和有机物，按含量计，H、O、Cl、Na、K、 Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等元素超过总量的99％，其他为微量元素，总计含有80多种元素。
• 海水提溴
海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，需求量很大。国外从1934年开始海水提溴试验和开发，目前日本、法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已建有海水提溴工厂，年产量基本保持在36万吨的水平。中国从1966年开始海水提溴，至今仍处于小型试生产的规模。将Br－转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应。
开发利用金属矿物和海水资源
金属矿物的开发和利用
自然界中存在着丰富的矿产资源
含三价铁的红色石英
纤磷锰铁矿
蓝铜矿
赤铁矿
金属的冶炼
电解法
还原法
加热法
物理方法
单质的还原性
强
弱
• 地球上的金属资源是有限的，必须合理开发和利用矿产资源，加强金属资源的回收和再利用。
海水资源的开发利用
• 海水淡化——蒸馏原理

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件1

成本高
电渗析法
成本低
未能大量生产
离子交换法
迅速发展
不断更新离子交换树脂
图4-3海水蒸馏原理示意图
图4-4 太阳能蒸发原理示意图
原理：蒸溜法分离海水（加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，在冷凝成淡水）。
海洋资源的开发利用
可燃冰！！！
海水资源的综合利用——海水综合利用联合工业体系
探究一：如何提取海带中的碘
角色扮演：
你能否设计一个实验流程生产Br2？（提示：溴在海水中主要以Br-的形式存在）
海水提溴：将Br - 转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应（见资料卡片P91）
海水提溴的实验室模拟装置
尝试写出有关反应化学方程式。
2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl 2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr
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3.通过课堂教学，提高学生的文化艺术修养，以及对我国社会主义时期文学艺术作品的鉴赏能力。
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4.通过了解建国以来文学艺术事业的蓬勃发展，使学生受到爱国主义情感和传统美德的熏陶，培养学生热爱社会主义祖国的思想情感。
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5.通过对宋词、绘画、书法艺术作品的鉴赏，培养学生的审美感，提高学生的鉴赏力。充分利用多媒体的教学手段创设图文情境，加强课堂的热烈气氛和教学的直观性，给学生提供一个良好的教学情境。
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6.本节课不再是单纯的知识传输渠道，而让学生学会欣赏历史上出现的文学作品，通过形式多样的活动、合作和探究等多种方法与途经，实现历史学习三维目标，从历史的角度来赏析中国古代的文化。