19-20学年高中化学第4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课时1金属矿物的

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高中化学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1课时高一化学

高中化学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1课时高一化学

探究(tànjiū)

金属冶炼方法的选择
问题探究 1.电解法制备活泼金属时,是电解其化合物的水溶液,还是电解熔融态 的化合物?用惰性电极电解氯化钠溶液时,其产物是什么? 答案熔融态的化合物;氯气、氢气、氢氧化钠。 2.能否用电解熔融氯化铝的方法来制备铝? 答案不能,因为氯化铝为共价化合物,熔融态不导电,且氯化铝的沸点比熔 点低,加热易升华。 3.为什么不用电解氧化镁而选用(xuǎnyòng)电解氯化镁的方法制备 镁?(已知:MgO的熔点为2 852 ℃,MgCl2的熔点为118 ℃) 答案氯化镁的熔点比氧化镁的熔点低,用氯化镁作原料制备镁更节约能源。
第五页,共二十八页。
知识(zhī shi)
铺垫
新知(xīn zhī)
预习
自主(zìzhǔ)
预测
4.其他方法
(1)火法炼铜:Cu2S+O2 2Cu+SO2。 (2)湿法炼铜:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
12/11/2021
第六页,共二十八页。
知识(zhī shi)
铺垫
新知(xīn zhī)

探究(tànjiū)

注意事项
(1)镁条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,铝粉要没有被氧化,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)蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸裂,又要 防止熔融的液体溅出伤人 (5)实验装置要与人有一定距离,防止人被烧伤
(2)①②③④
(3)使熔融物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起氯酸钾分解 引发铝热
反应
12/11/2021

新课标2019_2020学年高中化学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二课时海

新课标2019_2020学年高中化学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二课时海

第二课时海水资源的开发利用一、海水水资源的利用1.海水水资源的特点(1)表面积大:约占地球表面积的71%。

(2)储水量大:约占地球总水量的97%。

(3)成分复杂:除水外,还含有多种常量元素、微量元素。

2.海水水资源的利用方法3.海水的蒸馏(1)原理(2)注意事项①烧瓶需垫石棉网加热。

②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的23,也不能少于13。

③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片,以防液体暴沸。

④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。

二、海水化学资源的开发利用 1.海水中的化学元素2.海水制盐3.海带提碘(2)原理:2I -+Cl 2===I 2+2Cl -。

4.海水提溴(1)过程:浓缩―→氧化―→富集―→提取。

(2)原理:2Br -+Cl 2===Br 2+2Cl -。

5.海水提镁(2)原理:①Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓; ②Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ;③MgCl 2·6H 2O=======HCl△MgCl 2+6H 2O ;④MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。

6.新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水,铀和重水是核能开发的重要原料。

(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。

(3)开发海洋药物。

1.正误判断(1)海水中含有Br 2( )(2)海带中含有碘,能使淀粉变蓝( )(3)用SO 2溶液吸收溴蒸气,是利用了SO 2具有漂白性( ) [答案] (1)× (2)× (3)×2.若实现海水淡化供应饮用水,下列方法在原理上完全不可行的是( ) A .加明矾使海水中盐分沉淀而淡化 B .利用太阳能使海水蒸馏淡化C .将海水电解,然后让两极气体燃烧得到饮用水D .将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子 [答案] C3.下列方法中,不能实现海水淡化的是( ) A .蒸馏法 B .电渗析法 C .过滤法 D .离子交换法[答案] C知识点一海水水资源的利用 1.海水淡化三种方法的原理连接装置→检查装置气密性→向烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对烧瓶加热→待冷却至室温后停止通入冷却水→整理仪器。

高中化学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课件新人教版必修2

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答案 B
答案
解析 常温下汞为液体,A 错误;金属具有导电性、导热性和延展性, B 正确;不是所有金属都能与酸反应,有些不活泼的金属不与酸反应,如金 与盐酸、硫酸等不反应,C 错误;性质活泼的金属元素在自然界中以化合态 的形式存在,有些化学性质不活泼的金属元素在自然界中是以游离态形式存 在的,如金、银等,D 错误。
2021/4/17
高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发
28
利用金属矿物和海水资源课件新人教版必修2
结束 语 同学们,你们要相信梦想是价值的源泉,相信成
功的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没 有失败,相信生命的质量来自决不妥协的信念,
考试加油。
答案 C
答案
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身体 不好哦~
9.用铝热法从下列金属氧化物中制取相应的金属各 1 mol,消耗铝的质 量最多的是( )
A.Fe2O3 B.V2O5 C.MnO2 D.Cr2O3
答案 B
答案
解析
11.下列各组物质,不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是( ) A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
答案 D
解析 海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。A、B 选项中,海水中存在 Cl-、Br-、I-、Na+、Mg2+、Al3+,要获得它们的单质必须失去或得到电子 才能实现。C 项中,需要电解饱和食盐水获取。
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2021/4/17
高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利

高中化学第4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2课时海水资源的开发利用课

高中化学第4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2课时海水资源的开发利用课
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高中化学第4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2课时海水资源的开发利用课件新人教版必修22
2021/4/17
高中化学第4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2课时海水资源的开发利用课件新人
第一节 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
1.若实现海水淡化供应饮用水,下列方法在原理上完全不 可行的是( )
A.加明矾使海水中盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能使海水蒸馏淡化 C.将海水电解,然后让阴极气体燃烧得到饮用水 D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子
解析:选 A 明矾具有净水作用,可使海水中的悬浮物形 成沉淀而除去,但不能使海水中盐分沉淀。
2.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据: 物质 氧化镁 氯化镁
熔点/℃ 2 852 714 沸点/℃ 3 600 1 412 请参考以上数据分析,从海水中提取镁,正确的方法是 ()
A.海水― Na―O→HMg(OH)2―电―解→Mg B.海水―H―C→l MgCl2 溶液―→MgCl2 晶体―电―解→Mg C.海水石―灰―→乳Mg(OH)2―灼―烧→MgO―电―解→Mg D . 海 水 石―灰―→乳 Mg(OH)2 ―H―C→l MgCl2 溶 液 H―C―l气→流 MgCl2(熔融)―电―解→Mg
A.海水中含有钾元素,仅通过物理变化就可以得到金属钾 B.海水各种化学资源的开发过程中,必须都要发生化学反 应 C.从海水中可以得到 NaCl,电解熔融 NaCl 可制备 Cl2 D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析:选 C A 项海水中 K 元素以 K+形式存在,要通过还 原才能得到金属钾;B 项海水中水资源的利用,可以不发生化 学反应;D 项潮汐发电是将潮汐能转化为机械能再转化为电能。

高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.1.1金属矿物的开发利用课件新人教版必修2

高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.1.1金属矿物的开发利用课件新人教版必修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
第 1 课时
金属矿物的开发利用
目标导航
预习引导
1.知道根据金属的活动性不同,可分别采用加热、电解、热还原等方法冶 炼金属。 2.能从能量的角度选择金属的冶炼方法。 3.能够书写相关的化学方程式。 1.在掌握金属冶炼原理的基础上,了解不同金属的冶炼方法。 2.化学方法在金属矿物开发中的作用。
目标导航
预习引导
3.金属冶炼的一般方法 (1)分解法 不活泼金属仅用加热的方法就可使其从化合物中还原出来。 例如 HgO:2HgO Ag2O:2Ag2O 2Hg+O2 ↑ 4Ag+O2 ↑
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预习引导
(2)热还原法 高温条件下,用适当的还原剂可以将大多数金属从其化合物中还 原出来。 ①常用的还原剂有 C、CO、H2 等。 例如 CO 还原 Fe2O3: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 2Cu+CO2↑ C 还原氧化铜:2CuO+C
问题导学
当堂检测
2.热还原法 (1)H2 还原 WO3:WO3+3H2 (2)Al 还原 Cr2O3:Cr2O3+2Al (3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO W+3H2O; 2Cr+Al2O3; 2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法 制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3 和冰晶石共熔体的方法: ①2NaCl(熔融) ②MgCl2(熔融) ③2Al2O3 2Na+Cl2↑; Mg+Cl2↑; 4Al+3O2↑。
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高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节金属矿物的开发利用2(1)

高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节金属矿物的开发利用2(1)

金属矿物的开发利用学习目标1.了解金属元素在自然界中的存在形态2.重点把握金属冶炼的原理,熟悉金属冶炼的步骤和方式。

【学习重点】了解化学方式在金属矿物开发中的作用,铝热反映概念及原理、操作.【学习难点】在把握金属冶炼的一样原理基础上,了解适用于不同金属的冶炼方式;铝热反映原理及操作.课前预习利用说明与学法指导1.认真阅读讲义88-89页,划出重要知识,高效自主学习,完成学案相关内容并记熟基础知识.2.将预习不能解决的知识,写到后面预习反思处.3.及时整理展现,点评结果,更正并落实勤学案所有内容.【知识准备】金属活动顺序表教材助读一、金属的存在:除金、铂等少数金属外,绝大多数金属以的形式存在于自然界。

得电子、被还原化合态还原为游离态,即M+n(化合态)M0(游离态)。

3、金属冶炼的一样步骤:(1) :,提高矿石中有效成份的含量。

(2) :利用氧化还原反映原理,在必然条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,取得金属单质(粗)。

(3) :采纳必然的方式,提炼纯金属。

4、金属冶炼的方式①热分解法在金属活动顺序中,位于汞以后的不活泼金属能够直接用的方式从其化合物中还原出来。

例如:氧化汞分解:氧化银分解:②热还原法关于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼能够通过来完成,经常使用的还原剂有、、等。

例如:氧化铁和一氧化碳反映:氧化铜和氢气反映:关于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等能够用冶炼。

实验:观看〖实验4-1〗,完成以下表格现象铝与氧化铁反应的化学方程式问:⑴在实验中什么缘故要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体,中间插一根用砂纸打磨过的镁条?⑵那个实验说明什么?③电解法关于金属活动顺序表中Zn前面超级活泼的金属,采纳一样的还原剂很难将它们还原出来,工业上经常使用冶炼,例如:电解熔融的氯化镁:电解熔融的氯化钠:电解熔融的氧化铝:五、(1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。

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)

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.

高中化学 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2课时教案1 新人

高中化学 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2课时教案1 新人
【投影】根据图4-5讲解海水综合利用。
【学生阅读】海水的其他应用
【板书】5、海水的其他应用:提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。
【学生自学】科学视野-自然资源的开源与节流。
【小结]】我国海水综合利用技术日臻成熟,海水制盐是我国从海水中提取化学资源最早的产业,此外,气态膜法提溴、海水提钾、海水镁盐晶提取等都取得了阶段性进展,突破了关键技术,尤其是海水提取磷酸二氢钾、碳酸钾、硝酸钾三元复合肥以及人工合成钾高效吸附剂的研究工作进展顺利,为我国开辟新的优质无氯钾肥来源,打下了坚实的基础。
二、实验药品干海带、过氧化氢溶液(H2O2的质量分数为3%)、稀硫酸溶液(3mol/L)、、酒精、淀粉溶液(质量分数为1%)、CCl4
三、实验步骤
1、取10g食用干海带,用刷子把干海带表面附着物刷净,不要用水洗。将海带剪碎,用酒精润湿放入瓷坩埚中,把坩埚置于泥三角上。
2、用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全烧成炭黑色灰用:
【讲解】海水的综合利用,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)
【讲解】海洋占地球表面的71%,总面积约3.6亿平方千米。海水资源的利用。主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
【板书】5、海水的淡化
【讲解】海水淡化:是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是采用多效蒸发法;20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法(MSF),至今利用该方法淡化水量仍占相当大的比重;20世纪50年代中期的电渗析法(ED)、20世纪70年代的反渗透法(RO)和低温多效蒸发法(LT-MED)逐步发展起来,特别是反渗透法(RO)海水淡化已成为目前发展速度最快的技术。

高中化学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课件新人教版必修

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课时1 金属矿物的开发利用
刷基础
C 2.[安徽宿州一中2019高一月考]下列金属用热还原法冶炼的是( )
A.钠
B.银
C.铁
D.汞
解析
Na为活泼金属,难用还原剂还原,通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼,A错误 ;Ag为不活泼金属,通常用热分解法冶炼,B错误;Fe是金属活动性顺序中处于中间 位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、Al等)将Fe从其化合物中还原出来,C正确 ;汞为不活泼金属,通常用热分解法冶炼,D错误。
C.(Ⅲ)—③
D.(Ⅳ)—④
解析
(Ⅰ)火烧孔雀石是采用焦炭法冶炼金属铜,对应方法①,故A正确;(Ⅱ)湿法炼铜是采用 金属置换法冶炼金属铜,对应方法③,故B错误;(Ⅲ)铝热反应是采用金属置换法冶炼 金属,对应方法③,故C正确;(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方 法,对应方法④,故D正确。
①四氯化碳 ②苯 ③酒精 ④乙酸
(4)I-和IO3-在酸性条件下生成I2的离子方程式是 ____5_I_-_+__I_O__3_-_+__6__H_+______3__I2_+__3__H_2_O___________________________________________。 (5)图中含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是_富__集__碘__元___素______。
解析
c是铝热剂,可能为Fe2O3和Al的混合物,A错误;铝热反应是放热反应,但是铝热反应 需要在高温条件下发生,B错误;Mg燃烧放热,氯酸钾受热可分解产生氧气,促进镁条 的燃烧并产生大量的热,提供高温条件,C错误;铝热反应可以放出大量的热,故利用 铝热反应可焊接钢轨,也可冶炼锰等难熔金属,D正确。
课时1 金属矿物的开发利用

第四章 化学与自然资源的开发利用

第四章 化学与自然资源的开发利用

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基础巩固1、下列金属中,既可用热分解法又可用电解法制备的是()A.Fe B.Cu C.Al D.Ag2、在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()A.Na、Ba、Mg、Al B.Na、K、Zn、FeC.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe3、用铅热法还原下列化合物,制取1ml金属,消耗铅最少的是()A.MnO2B.W O2C.CO3O4D.Cr2O34、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极及金属铜5、热还原法冶炼金属的反应一定是()A.氧化还原反应B.置换反应C.分解反应D.复分解反应6、下列说法正确的是()A.有些活泼金属如铝可作还原法的还原剂B.用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D.回收废旧金属,可以重新制成金属或它们的化合物7、用3.2g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )A.1344mL B.672 mL C.大于1344 mL D.小于672 mL8、下列化工厂:①炼铁、炼铜;②生产硫酸;③石油化工;④加工煤炭。

如不加防护,可能导致大气污染的是()A.②B.②③C.③④D.①②③④9.自然界中的多数金属以___态存在,少数不活泼金属能以____态存在.在金属活动性顺序中,钾、钠、铝等金属一般常用____法提炼;位于氢以后的金属可用___法提炼;位于氢中部的金属一般可用____法提炼.金属冶炼的主要化学反应原理是___对于废旧金属的最好处理方法是____.10.世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。

位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。

高中化学: 第四章化学与自然资源的开发利用

高中化学: 第四章化学与自然资源的开发利用

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建议3课时:第一课时:P88至P89表格4—1前(金属矿物的开发利用、实验4-1)第二课时:P89表格4—1至P90 2.海水化学资源的开发利用前(表4-1常见金属的冶炼、P90思考与交流、二1.海水的淡化)第三课时:P90 2.海水化学资源的开发利用第一课时一、课时安排本课时包含内容:金属矿物的开发利用、实验4-1二、教材内容分析1.教材编写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惟一方式,金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。

实验4-1帮助学生认识到一些活泼金属也可作还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。

2.教材内容前后关系、地位金属矿物资源的开发在新教材中主要介绍冶炼金属的三种不同方法,还介绍了铝热反应。

而这部分在旧教材中是高二化学第三章《几种重要的金属》、《铝和铝的重要化合物》及《金属的冶炼》中介绍的。

之前已学习过金属性强弱规律、氧化还原反应、常见的金属Na、Mg、Al、Fe的基本性质,本课时以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,探究金属的冶炼原理,帮助学生认识化学方法在实现物质间转化中的作用,体会保护金属资源的重要性。

新旧教材对比:新教材在旧教材基础上删去了“金属冶炼的步骤”、“热还原法”及“热还原法中的三个方程式:CO还原Fe2O3、H2还原WO3、Al还原Cr2O3”;在电解法中补充了MgCl2的电解,删除铝热反应实验的应用。

选修2《化学与技术》第三单元化学与材料的发展课题2《金属材料》中还将涉及到钢铁的冶炼和铝的冶炼。

3.教材素材处理P88文本内容可结合在化学1第三章所学习的金属及其化合物知识内容组织学生阅读,讨论、归纳。

并学会观察比较一些常见金属的冶炼的化学原理,书写相关的化学方程式。

高中化学 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课时教案4 新人

高中化学 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课时教案4 新人

第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时本章规划化学科学的发展,增进了人类对自然的认识,促进了社会的进步。

但某些化学现象可能影响人类的生活和社会的可持续发展,因而帮助学生正确认识化学与社会发展的关系是十分重要的。

本章主要包括与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等,使学生知道自然资源并不是“取之不尽,用之不竭”的;认识人类要合理地开发和利用资源,树立保护环境、与自然和谐相处的意识,保证社会的可持续发展。

这些内容既是学生今后继续学习化学的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。

可持续发展的思想已被世界各国人民共识,是解决当前环境问题的一个指导思想。

可持续发展包括持续生态、经济、社会三个方面的内容,主张人与自然和谐相处;主张建立在保护地球系统基础上的持续经济增长,做到发展与资源环境的承载力相协调;主张公平分配,满足当代和后代的全体人民的需求,在教学中注意紧密结合教材内容对学生进行可持续发展观的教育。

如在煤和石油、天然气等内容中介绍我国资源的状况及资源的利用情况,教育学生节约资源,合理开发使用资源,为子孙后代留些宝贵的资源,并努力开发新能源,使能源可持续利用。

再如讲大气等污染对人类生存的危害及造成的持久危害。

再如讲重要化工原料硫酸、硝酸、氨气等工业制法中,注意介绍生产过程中为提高原料的利用率,降低能耗而采取的有利措施,同时介绍“三废”的处理,变废为宝,实现资源的综合利用。

使学生树立保护环境和合理使用资源的可持续发展的观点。

1.地位和功能众所周知,化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相协调,走可持续发展的道路,这也是贯穿本章始终的核心观念。

以金属矿物、海水和化石燃料等为例,了解利用化学变化实现物质间的转化,以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。

2019_2020学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用1第1课时金属矿物的开发利用课件新人教版必修2

2019_2020学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用1第1课时金属矿物的开发利用课件新人教版必修2
Al2O3,生成的铁在高温下呈熔融状态
(1)氯酸钾的作用是分解提供氧气,使镁带快速 充分燃烧,要放在混合物的上面; (2)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层,且内层 注意 纸漏斗一定要用水润湿,以防高温物质从四周溅 事项 出,同时损坏纸漏斗; (3)蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸 裂,又要防止熔融的液体溅出伤人
解析:选 D。利用铝冶炼难熔金属是利用铝热反应来进行的。 在铝热反应中,铝表现还原性,可置换出其他金属;另外铝热 反应还有一个特点就是反应放出大量的热,可使置换出的金属 熔化,达到冶炼的目的。
2.用铝热法还原下列氧化物,制得金属各 1 mol,消耗铝最少
的是( )
A.MnO2
B.WO3
C.Cr2O3
热分解法
B 2Al2O3(熔融)冰=电=晶=解=石= 4Al+3O2↑ 电解法
C
Cu2S+O2=高==温==2Cu+SO2
热分解法
D
2Al+Fe2O3=高==温==2Fe+Al2O3 热还原法
[解析] 活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 等用电解法冶炼,较 活泼金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等用热还原法冶炼,不活泼 金属 Hg、Ag 等用热分解法冶炼,故 A、B、D 项正确,C 项 错误。 [答案] C
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)黄金的冶炼需要热分解法。( × ) (2)金属冶炼的实质是把金属从化合态还原为游离态。( √ ) (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,金属失电子的能力越强。( √ )
2.下列金属的冶炼方法中正确的是( ) A.电解氯化钠溶液冶炼金属钠 B.电解熔融的氯化铝冶炼金属铝 C.将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁 D.用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁 解析:选 D。冶炼金属钠应电解熔融的氯化钠,而不是电解氯 化钠溶液;冶炼金属铝应电解熔融的三氧化二铝,而不是电解 熔融的氯化铝;铁不能将氧化镁中的镁还原出来。

化学与自然资源的开发利用

化学与自然资源的开发利用


2Ag2O
4Ag+O2↑
△ 2HgO 2Hg+O2↑
②热还原法——较活泼金属(铁、铜 等) Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 高炉炼铁 常用的还原剂: C、CO、H2、Al等
③电解法——很活泼金属(镁、钠、铝 等)
2NaCl (熔融) 电解 2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融) 电解 Mg+Cl2↑
nCH2=CH2 催化剂 [ CH2—CH2 ]n
-CH2-CH2-:结构单元(或链节) n:聚合度,表示链节重复次数,
n越大,相对分子质量越大 CH2=CH2:合成高分子的小分子叫单体。
b.缩合聚合反应(缩聚反应) 有小分子生成 H2O、HCl等
二、环境保护与绿色化学
一、煤、石油和天然气的综合利用 石油和石油化工
2Al2O3 (熔融)
电解 冰晶石
4Al+3O2↑
电解时必须熔化这些盐或氧化物, 只有这样才能导电。
不能用AlCl3代替Al2O3 冰晶石用来降低Al2O3熔点
④常见反应俗称 a.火法炼铜 Cu2S+O2 高温 2Cu+SO2 b.湿法炼铜 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 c.热还原法炼镁 MgO+C 高温 Mg↑+CO↑ 碳被氧化为一氧化碳 生成的镁为气体
②煤的气化(化学变化) 将煤转化为可燃性气体 主要为煤与水反应产生水煤气(CO和H2) ③煤的液化(化学变化)
直接液化:与氢气反应转变为液态燃料(汽油)
间接液化:先转变为H2、CO 通过催化剂再CH3OH
2、石油的综合利用
①石油的分馏(物理变化) 分馏:利用沸点不同进行分离

2019-2020年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.1金属矿物的开发利用课件新人教版必修2

2019-2020年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.1金属矿物的开发利用课件新人教版必修2

• 1.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法; ②水煤气(或氢气,或一氧化碳)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)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代 有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们 的冶炼方法的分析不正确的是( )
• A.(Ⅰ)用① • C.(Ⅲ)用③
• (2)优缺点
• 用氢气还原法冶炼金属,纯度高,但成本也高; 用一氧化碳和炭还原法冶炼金属,纯度低,冶炼成 本也低;用铝热法可以冶炼熔点高难冶炼的金属, 成本较高。
• 答:不对,两个反应的条件是不同的。实际上Fe
的还原性比H2强。
• (3)为什么越活泼的金属,被人类利用得越晚? • 答:因为金属越活泼,其离子的氧化性越弱,就 越难被还原,故制取和应用的时间越晚。
• 知识点二 金属资源的合理开发利用
• 1.合理开发利用金属资源的意义:金属矿物资不源可 是
• 再生资源且贮量有限,冶炼过程中会消耗大量能 量,也易造成环境污染。故应合理开发利用金属资 源。
• 2.有效利用金属资源的途径:
利用率
• (1)提高金属矿物的

• (2)减少金属的使用回量收;和再利用
• (3)加强其金他属材资料源的
• 探究点一 金属的冶炼 • 1.金属冶炼的原理和步骤 • (1)原理 • 金属冶炼的实质是根据氧化还原反应,使金属矿 物中的金属阳离子得到电子生成金属单质的过程: • Mn++ne-M。
• (2)步骤
• 2.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系:
• 3.热还原法的分类及优缺点 • (1)分类

磁铁矿(Fe3O4)、
(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)。
金属资源
• (3)回收利用废旧金属的意义是:保护

2019-2020学年高中化学 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 金

2019-2020学年高中化学 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 金

第一课时 金属矿物的开发利用[随堂演练]1.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用,下列关于金属的说法不正确的是 A .越活泼的金属越难冶炼B .合金的性质与其成分金属的性质不完全相同C .金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D .工业上金属Mg 、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的 解析 工业电解熔融Al 2O 3制Al 。

答案 D2.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是冶炼原理 方法 A2HgO=====加热2Hg +O 2↑热分解法B2Al 2O 3(熔融)4Al +3O 2↑电解法C Cu 2S +O 2=====高温2Cu +SO 2 热分解法 DFe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3热还原法解析 Pb 、Cu 等用热还原法冶炼,不活泼金属Hg 、Ag 利用热分解法冶炼,故A 、B 、D 正确,C 错误。

答案 C3.下列金属冶炼的反应原理错误的是 A .2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑ B .Al 2O 3+3H 2=====高温2Al +3H 2O C .Fe 3O 4+4CO=====高温3Fe +4CO 2 D .2HgO=====△2Hg +O 2↑解析 活泼的金属用电解法(如K 、Al);较活泼的金属用热还原法(如Zn 、Cu),此法要求在较高温时还原剂的还原性大于被冶炼的金属;不活泼的金属用热分解法(Hg 、Ag)。

由于铝的还原性大于H 2,故B 项错误。

答案 B4.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验。

(1)若取一定量上述样品,向其中加入足量的NaOH 溶液,测得生成气体(标准状况,下同)的体积为6.72 L 。

反应的化学方程式为__________________________; 样品中铝的质量是________ g 。

(2)若取等量的上述样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式为___________________________________________________________________; 氧化铁的质量是________ g 。

(新课标)2019_2020学年高中化学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

(新课标)2019_2020学年高中化学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

第一课时金属矿物的开发利用一、金属的冶炼1.金属在自然界中的存在形态2.金属冶炼的原理金属的冶炼是利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质。

即:M n++n e-===M。

3.金属的冶炼方法(写出反应的化学方程式)4.金属矿物资源的开发和利用(1)原因①地球上金属矿物资源有限;②金属冶炼消耗很多能量;③金属冶炼造成环境污染。

(2)措施①提高金属矿物的利用率;②使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量;③加强金属资源的回收和再利用。

二、铝热反应1.实验探究2.铝热反应1.正误判断(1)在自然界中金属都以化合态存在( )(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,即金属失电子的能力越强( )[答案] (1)×(2)√(3)×(4)√2.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )[答案] C3.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝[答案] B知识点一金属的冶炼1.金属的冶炼原理金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程,即:M n ++n e -===M 。

2.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系3.热还原法冶炼金属的分类和优、缺点 (1)分类(2)优、缺点用氢气还原法冶炼金属,纯度高,但成本也高;用一氧化碳和炭还原法冶炼金属,纯度低,冶炼成本也低;用铝热法可以冶炼熔点高难冶炼的金属,成本较高。

【典例1】 下列金属冶炼原理错误的是( )A .2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑B .MgO +H 2=====△Mg +H 2OC .Fe 3O 4+4CO=====高温3Fe +4CO 2D .2HgO=====△2Hg +O 2↑[思路启迪] 解决金属冶炼的相关问题时,既要明确金属冶炼方法选择的原则,又要掌握某些物质的特殊之处。

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实验结论 在高温下,铝与 Fe2O3 发生反应,放出大量的热 (1)镁条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,铝粉要没有被氧化,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
注意事项 定要用水润湿,以防高温物质从四周溅出 (4)蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸裂,又要 防止熔融的液体溅出伤人 (5)实验装置要与人有一定距离,防止人被烧伤
②电解法
适用于非常活泼金属的冶炼。如: a.NaCl:_2_N__a_C_l_(熔__融__)_=_电=_=_解=_=_2_N__a_+__C_l_2↑__。 b.MgCl2:_M__g_C_l_2(_熔__融__)_=电_=_=解_=_=_M__g_+__C_l_2_↑__。 c.Al2O3:_2_A__l2_O__3(_熔__融__)_冰=_电=_晶=_解=_石=__4_A_l_+__3_O_2_↑__。
5.铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到 目前为止,人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在 实验室中模拟工业炼铁的过程,实验装置如图所示:
二、金属矿物的开发利用 1.金属的冶炼 (1)冶炼的原理 ①原理:将金属从其化合物中_还__原__出来。 ②实质:根据__氧__化__还__原__反__应__,使金属矿物中的金属阳离子得__到__ 电子生成金属单质:Mn++ne-===M。
(2)冶炼方法
①热分解法
适用于_不__活__泼___金属的冶炼。如: a.HgO:_2_H__g_O__=_=△_=_=_=_2_H__g+ ___O_2_↑__ (写化学方程式,后同)。 b.Ag2O:_2_A_g_2_O_=_=_△=__=_=_4_A_g_+__O__2↑___。
4.如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:
(1)该实验装置中还缺________。 引发铝热反应的操作为___________________________________ ______________________________________________________。
(2) 若 将 氧 化 铁 换 成 氧 化 镁 , 该 反 应 ________( 填 “ 能 ” 或 “ 不 能”)发生,理由是__________________________________________。
(2)Mg 比 Al 活泼,Al 不能从 MgO 中置换出 Mg。 [答案] (1)镁带和氯酸钾 在混合物中间插一根镁带,将氯酸钾 放在混合物上镁带的周围,点燃镁带 (2)不能 镁比铝活泼,铝不能置换镁 (3)用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属(答案合理即可)
当堂达标 提素养
1.下列说法不正确的是 ( ) A.自然界中的金属均以游离态存在 B.金属活动性不同,冶炼方法也有所不同 C.地球上金属矿物资源是有限的,因此,应提高金属矿物的利 用率 D.废旧金属的回收利用,有利于环境保护 [答案] A
O2 反应。]
4.如图是铝热反应的实验装置,有关该反应的 下列说法中一定正确的是( )
A.a 为镁条 B.b 为氧化铁与铝粉的混合物 C.2 mol 氧化剂参与反应则电子转移 6NA 个 (设 NA 为阿伏加德罗常数) D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为 1∶2
A [铝与氧化铁的铝热反应为 2Al+Fe2O3=高==温==Al2O3+2Fe。A 项,a 为镁条,起引燃作用,正确;B 项,b 为氯酸钾,作氧化剂, 以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反 应,其中 c 为氧化物与铝粉的混合物,错误;C 项,2Al+Fe2O3=高==温== Al2O3+2Fe,该反应中氧化剂是氧化铁,2 mol 氧化剂参与反应则电 子转移 12NA 个,错误;D 项,该反应中还原剂是铝,氧化产物是氧 化铝,还原剂和氧化产物的物质的量之比为 2∶1,错误。]
④其他方法 a.火法炼铜:_C_u_2_S_+__O__2=_高=__=温_=_=_2_C_u_+__S_O__2___。
b.湿法炼铜:_F_e_+__C_u__S_O_4_=_=_=_F_e_S_O__4_+__C_u___。
2.金属资源的合理开发利用 (1)合理开发利用金属资源的意义 金属矿物资源是不可再生资源且贮量有限,冶炼过程中会消耗大 量能量,也易造成环境污染。故应合理开发利用金属资源。 (2)有效利用金属资源的途径 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等。
2.下列说法中正确的是 ( ) 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,被冶炼的金属一定被还原 D.金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原 C [金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来,金属在化合物 中只能显正价。冶炼时化合价只可能降低,被还原。]
D [金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子, 因此金属越活泼,对应金属阳离子氧化性越弱,则金属越难冶炼,A、 C 正确;合金要比各成分金属的熔、沸点低,硬度大,B 正确;因 AlCl3 为共价化合物,其熔融态不导电,因此不能用电解 AlCl3 的方法 来冶炼铝,而通常用电解 Al2O3 的方法来冶炼铝。]
强―→弱
阳离子氧化性(离 子得电子能力)
弱―→强
金属冶炼 方法
电解熔融 热还原法
盐或氧化物
热分 解法
还原剂或 特殊措施
直流电提 供电子
H2、CO、 加热 C、Al 等, (或高 加热(或高温) 温)
富集法
物理方 法或化 学方法
3.热还原法的优缺点 (1)用 H2 作还原剂时,生成产物 H2O 在高温下以 H2O(g)蒸发出 去,使制得的金属纯度较高,但成本也较高。 (2)用 CO 作还原剂冶炼金属时,CO 一般在冶炼炉中通过下列反 应生成:C+O2=高==温==CO2,CO2+C=高==温==2CO,所以用 CO 还原法 冶炼得到的金属中混有杂质 C,纯度不高。
微点拨:铝热反应实验中镁带和氯酸钾是引燃剂,镁带燃烧提供 热量,并促使 KClO3 发生分解;KClO3 分解放出 O2,镁带剧烈燃烧, 单位时间内放出更多的热量,以引发 Al 与 Fe2O3 的反应。
3.下列对铝热反应的说法错误的是( ) A.铝热剂中还原剂是铝粉 B.铝热剂是纯净物 C.铝与 Fe2O3 可组成铝热剂 D.铝热反应是放热反应 B [Al 和 Fe2O3 可组成铝热剂,属于混合物,其中铝作还原剂, 铝热反应是放热反应。]
一、金属的存在 1.地壳中含量最高的金属元素是_铝__,人类最早使用的金属是 _铜__,使用最广泛的金属是_铁__。
2.
3.金属活动顺序(从强到弱)表为_K__、__C_a_、__N_a_、__M__g_、__A__l、__Z__n_、_ _F_e_、__S_n_、__P__b_(H__)_、__C_u_、__H__g_、__A_g_、__P_t_、__A_u____。
铝热反应的原理及其应用 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的 概念 化学反应 Al 作还原剂,另一种氧化物作氧化剂,用铝将氧化物中 原理 的金属置换出来 铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5 等)组成的 铝热剂 混合物
反应 在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金
1.判断对错(对的打“√”,错的打“×”) (1)金属在自然界中的存在形式只有化合态没有游离态( ) (2)金属冶炼的本质是金属化合物的金属被氧化( ) (3)金属越活泼往往越难冶炼,发现的越晚( ) (4)铝的冶炼方法是电解熔融的 AlCl3( ) [提示] (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.下列化工原理生产中错误的是( )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以用钠加
入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁 ③工业上用电解熔融氧化镁的
方法制取金属镁
A.②③
B.①③
C.①②③
D.②
A [工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠;若将钠 加入氯化镁溶液中,发生反应:2Na+2H2O= = = 2NaOH+H2↑, MgCl2+2NaOH= = = Mg(OH)2↓+2NaCl,所以不能冶炼金属镁;由 于 MgO、MgCl2 均为离子化合物且熔点:MgCl2< MgO,所以工业上 一般以 MgCl2(熔融)为原料通过电解的方法冶炼金属镁。]
(3)用 C 作还原剂冶炼得到的金属往往混有焦炭和碳化物,得不 到纯度较高的金属。
(4)用铝热反应冶炼金属,虽克服了被冶炼金属及其氧化物熔点 高、难冶炼的问题,但是成本较高。
1.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用,下列关于金 属的说法不正确的是( )
A.越活泼的金属越难冶炼 B.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.工业上金属 Mg、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的
(3)铝热反应的用途有哪些_________________________________ ______________________________________________________。
[解析] (1)利用镁带燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使 KClO3 分解产生 O2,使镁带快速燃烧。
特点 应用
属单质呈熔融态且易与 Al2O3 分离 冶炼难熔的相对较不活泼的金属,如 V、Cr、Mn 等; 焊接钢轨等
科学探究——铝热反应实验探究
实验操作
(1)镁条剧烈燃烧;(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反 实验现象 应;(3)反应放出大量的热,并发出耀眼的白光;(4)
滤纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
2.冶炼金属常用以下几种方法: ①以 C、CO 或 H2 作还原剂还原。②用较活泼金属 Na、Mg 等 还原。③利用铝热反应原理用 Al 还原。④电解法。⑤热分解法。 下列金属各采用哪种方法还原最佳?(填序号) (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 等高熔点金属________。 [答案] (1)① (2)④ (3)⑤ (4)③
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