人教版高中化學(xué)必修2第四單元第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件13教學(xué)課件

1、 內(nèi)容概述內(nèi)容概述 本節(jié)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是利用化學(xué)變化不斷本節(jié)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是利用化學(xué)變化不斷 地提供人類生存和發(fā)展的物質(zhì)條件地提供人類生存和發(fā)展的物質(zhì)條件(主要包括獲得有用物質(zhì)主要包括獲得有用物質(zhì) 和獲得能量和獲得能量)，利用化學(xué)變化還可以創(chuàng)造自然界原本沒(méi)有的，利用化學(xué)變化還可以創(chuàng)造自然界原本沒(méi)有的 物質(zhì)物質(zhì)(主要指合成有機(jī)高分子化合物主要指合成有機(jī)高分子化合物)，從而使生活更加方，從而使生活更加方 便、舒適；二是在開(kāi)發(fā)自然資源的過(guò)程中，必須深刻地認(rèn)便、舒適；二是在開(kāi)發(fā)自然資源的過(guò)程中，必須深刻地認(rèn) 識(shí)到保護(hù)周圍環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡的重要性，建立可持續(xù)識(shí)到保護(hù)周圍環(huán)境、維護(hù)生

2、態(tài)平衡的重要性，建立可持續(xù) 發(fā)展的觀念。發(fā)展的觀念。 本節(jié)以金屬礦物、海水和化石燃料等為例，使同學(xué)們本節(jié)以金屬礦物、海水和化石燃料等為例，使同學(xué)們 了解利用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，以及這些過(guò)程和產(chǎn)了解利用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，以及這些過(guò)程和產(chǎn) 物在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)發(fā)展中的重要作用，并從科學(xué)、物在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)發(fā)展中的重要作用，并從科學(xué)、 技術(shù)和社會(huì)相互作用的角度，幫助同學(xué)們加深體會(huì)化學(xué)在技術(shù)和社會(huì)相互作用的角度，幫助同學(xué)們加深體會(huì)化學(xué)在 綜合利用自然資源中的作用，學(xué)會(huì)辯證地看待人類和自然綜合利用自然資源中的作用，學(xué)會(huì)辯證地看待人類和自然 協(xié)調(diào)發(fā)展中可能會(huì)遇到的問(wèn)題。協(xié)調(diào)發(fā)展中可能會(huì)

3、遇到的問(wèn)題。 本節(jié)還包括無(wú)機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化本節(jié)還包括無(wú)機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化(在固態(tài)和溶液狀態(tài)下，在固態(tài)和溶液狀態(tài)下， 金屬及其化合物、非金屬及其化合物的反應(yīng)金屬及其化合物、非金屬及其化合物的反應(yīng))、有機(jī)物之間、有機(jī)物之間 的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化(裂解反應(yīng)、聚合反應(yīng)裂解反應(yīng)、聚合反應(yīng))。 綜合起來(lái)說(shuō)，本節(jié)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)是：綜合起來(lái)說(shuō)，本節(jié)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)是： 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn) 本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)(主要是金屬冶煉主要是金屬冶煉)及及 海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。 2煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利

4、 用。用。 3通過(guò)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)環(huán)保通過(guò)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)環(huán)保 意識(shí)并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。意識(shí)并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。 4培養(yǎng)知識(shí)遷移和推理能力，通過(guò)已有知識(shí)和推理培養(yǎng)知識(shí)遷移和推理能力，通過(guò)已有知識(shí)和推理 得出結(jié)論，從而掌握一定的邏輯思維能力；得出結(jié)論，從而掌握一定的邏輯思維能力； 5初步建立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和裝置的能力；初步建立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和裝置的能力； 6形成理論聯(lián)系實(shí)際的能力，將本課知識(shí)與大量豐形成理論聯(lián)系實(shí)際的能力，將本課知識(shí)與大量豐 富的生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，使感性知識(shí)和理性知識(shí)有機(jī)結(jié)合。富的生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，使感性知識(shí)和理性知識(shí)有機(jī)結(jié)合。 本節(jié)學(xué)習(xí)難點(diǎn)本

5、節(jié)學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于 不同金屬的冶煉方法。不同金屬的冶煉方法。 2石油裂化的原理。石油裂化的原理。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1以金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用為例，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在以金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用為例，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在 實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，體會(huì)保護(hù)金屬資源的重要性。實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，體會(huì)保護(hù)金屬資源的重要性。 2了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可 以發(fā)揮的作用。以發(fā)揮的作用。 3認(rèn)識(shí)煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意認(rèn)識(shí)煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意 義。義。

6、 4以聚乙烯為例，了解高分子材料在生產(chǎn)、生活等以聚乙烯為例，了解高分子材料在生產(chǎn)、生活等 領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。 5認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用，樹(shù)立綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用，樹(shù)立綠色化學(xué)的 觀念。觀念。 學(xué)法點(diǎn)撥學(xué)法點(diǎn)撥 在高考中常以選擇題或與實(shí)驗(yàn)題結(jié)合在一起進(jìn)行考查，在高考中常以選擇題或與實(shí)驗(yàn)題結(jié)合在一起進(jìn)行考查， 從海水中提取鎂、溴、碘、食鹽等，鐵、鋁的冶煉等是高從海水中提取鎂、溴、碘、食鹽等，鐵、鋁的冶煉等是高 考的熱點(diǎn)。在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意嘗試探究以下方法：考的熱點(diǎn)。在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意嘗試探究以下方法： 1實(shí)驗(yàn)探究法：緊緊圍繞金屬礦物、海

7、水和化石燃實(shí)驗(yàn)探究法：緊緊圍繞金屬礦物、海水和化石燃 料這些重要自然資源綜合利用中的化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知料這些重要自然資源綜合利用中的化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知 識(shí)，例如：識(shí)，例如：金屬活動(dòng)性順序；金屬活動(dòng)性順序；氧化還原反應(yīng)原理及其氧化還原反應(yīng)原理及其 應(yīng)用；應(yīng)用；典型非金屬元素典型非金屬元素鹵素及其化合物之間的化學(xué)轉(zhuǎn)鹵素及其化合物之間的化學(xué)轉(zhuǎn) 化；化；分離混合物的基本操作分離混合物的基本操作蒸餾、分餾；蒸餾、分餾；具有典型具有典型 結(jié)構(gòu)的有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有機(jī)物乙烯的聚合。乙烯的聚合。 2材料總結(jié)法：關(guān)于關(guān)注自然資源開(kāi)發(fā)和社會(huì)可持材料總結(jié)法：關(guān)于關(guān)注自然資源開(kāi)發(fā)和社會(huì)可持 續(xù)發(fā)展這一當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，

8、努力揭示化學(xué)在面對(duì)解決續(xù)發(fā)展這一當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，努力揭示化學(xué)在面對(duì)解決 這一問(wèn)題中的作用和價(jià)值通過(guò)教科書(shū)提供的資料這一問(wèn)題中的作用和價(jià)值通過(guò)教科書(shū)提供的資料(或通過(guò)自或通過(guò)自 己查閱其他資料己查閱其他資料)進(jìn)行歸納總結(jié)。進(jìn)行歸納總結(jié)。 3歸納總結(jié)法：對(duì)化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)，金屬歸納總結(jié)法：對(duì)化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)，金屬 活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系，能夠在已有知識(shí)規(guī)律活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系，能夠在已有知識(shí)規(guī)律 的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納總結(jié)，并將知識(shí)進(jìn)行遷移，得到新的知的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納總結(jié)，并將知識(shí)進(jìn)行遷移，得到新的知 識(shí)規(guī)律。識(shí)規(guī)律。 4合作學(xué)習(xí)法：本節(jié)的很多內(nèi)容由于時(shí)代性鮮明以合作學(xué)習(xí)

9、法：本節(jié)的很多內(nèi)容由于時(shí)代性鮮明以 及內(nèi)容呈現(xiàn)的多樣化，需要同學(xué)們進(jìn)行合作、交流，得到及內(nèi)容呈現(xiàn)的多樣化，需要同學(xué)們進(jìn)行合作、交流，得到 共識(shí)。共識(shí)。 總之，學(xué)習(xí)本節(jié)的過(guò)程中，要關(guān)注有關(guān)自然資源開(kāi)發(fā)總之，學(xué)習(xí)本節(jié)的過(guò)程中，要關(guān)注有關(guān)自然資源開(kāi)發(fā) 和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一些社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，并注意分析和體和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一些社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，并注意分析和體 驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)在面對(duì)和解決這些問(wèn)題時(shí)的作用和價(jià)值。驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)在面對(duì)和解決這些問(wèn)題時(shí)的作用和價(jià)值。 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 地球上的金屬資源十分豐富，除蘊(yùn)藏在地殼中的外，還有數(shù)量很地球上的金屬資源十分豐富，除蘊(yùn)藏在地殼中的外

10、，還有數(shù)量很 大的海濱沙礦和海底金屬礦藏大的海濱沙礦和海底金屬礦藏(如錳結(jié)核和重金屬礦床等如錳結(jié)核和重金屬礦床等)，它們?yōu)槿耍鼈優(yōu)槿?類的生活和生產(chǎn)提供了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料，類的生活和生產(chǎn)提供了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料， 多為合金或純金屬，這就需要把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，這也就是人多為合金或純金屬，這就需要把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，這也就是人 們常說(shuō)的金屬的冶煉。們常說(shuō)的金屬的冶煉。 一提起冶金生產(chǎn)，人們就會(huì)想到著名詩(shī)人李白的一提起冶金生產(chǎn)，人們就會(huì)想到著名詩(shī)人李白的“爐爐 火照天地，紅星亂紫煙火照天地，紅星亂紫煙”的名句，紅光滿天、火花四濺、的名句，紅光滿天

11、、火花四濺、 濃煙滾滾成了傳統(tǒng)冶金的生產(chǎn)的獨(dú)特風(fēng)景。然而隨著環(huán)境濃煙滾滾成了傳統(tǒng)冶金的生產(chǎn)的獨(dú)特風(fēng)景。然而隨著環(huán)境 要求的日益嚴(yán)格和資源的分化，采用適合資源特點(diǎn)的清潔要求的日益嚴(yán)格和資源的分化，采用適合資源特點(diǎn)的清潔 無(wú)污染、低耗高效的新工藝、新技術(shù)已成為現(xiàn)代冶金生產(chǎn)無(wú)污染、低耗高效的新工藝、新技術(shù)已成為現(xiàn)代冶金生產(chǎn) 的迫切要求。的迫切要求。 世界上古老的文化發(fā)源地在使用和冶煉金屬的歷史上世界上古老的文化發(fā)源地在使用和冶煉金屬的歷史上 都無(wú)一例外的是銅先于鐵，你能分析其中的原因嗎？想一都無(wú)一例外的是銅先于鐵，你能分析其中的原因嗎？想一 想，金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法之間存在什么關(guān)系？想，金屬

12、活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法之間存在什么關(guān)系？ 梳理導(dǎo)引梳理導(dǎo)引 1金屬在自然界中存在的形態(tài)；除金屬在自然界中存在的形態(tài)；除_等極少等極少 數(shù)金屬外，絕大多金屬以數(shù)金屬外，絕大多金屬以_的形式存在于自然界中。的形式存在于自然界中。 在這些金屬化合物中，金屬元素都顯在這些金屬化合物中，金屬元素都顯_。 2金屬冶煉的原理：金屬的冶煉是利用金屬冶煉的原理：金屬的冶煉是利用_原原 理，在一定條件下，使金屬離子理，在一定條件下，使金屬離子_被被_成金成金 屬原子，金屬原子聚集成金屬單質(zhì)。屬原子，金屬原子聚集成金屬單質(zhì)。 3金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法 (1)熱分解法：熱分解法：HgO分解分解 _ Ag2O分

13、解分解 _。 (2)熱還原法：常用的還原劑有熱還原法：常用的還原劑有_，適用于金屬，適用于金屬 活動(dòng)順序表中活動(dòng)順序表中Zn、Cu之間的金屬。之間的金屬。 焦炭煉鐵焦炭煉鐵 _ _； 碳還原碳還原CuO _ _； H2還原還原WO3 _ _； Al還原還原Fe2O3 _ _(鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)) (3)電解法：適用于金屬活動(dòng)順序中電解法：適用于金屬活動(dòng)順序中Al及其前面的金屬。及其前面的金屬。 制鋁制鋁 _ _， 制鈉制鈉 _ _， 制鎂制鎂 _ _。 答案：答案：1.金、鉑化合物正化合價(jià)金、鉑化合物正化合價(jià) 2氧化還原得到電子還原氧化還原得到電子還原 問(wèn)題探究問(wèn)題探究 1不同的金屬元素，將其由

14、化合態(tài)還原為游離態(tài)的不同的金屬元素，將其由化合態(tài)還原為游離態(tài)的 難易程度是否相同？簡(jiǎn)要分析其中的關(guān)系難易程度是否相同？簡(jiǎn)要分析其中的關(guān)系 提示：提示：不同的金屬元素，將其由化合態(tài)還原為游離態(tài)不同的金屬元素，將其由化合態(tài)還原為游離態(tài) 的難易程度是不相同的，有的還差別很大。的難易程度是不相同的，有的還差別很大。 金屬元素的原子失電子越容易，該金屬元素的陽(yáng)離子金屬元素的原子失電子越容易，該金屬元素的陽(yáng)離子 (或正價(jià)態(tài)原子或正價(jià)態(tài)原子)得電子就越難；相反，金屬元素的原子失得電子就越難；相反，金屬元素的原子失 去電子越難，該金屬元素的陽(yáng)離子去電子越難，該金屬元素的陽(yáng)離子(或正價(jià)態(tài)原子或正價(jià)態(tài)原子)得電子

15、得電子 就越容易。不同的金屬元素，其金屬性就越容易。不同的金屬元素，其金屬性(原子失去電子的能原子失去電子的能 力力)不同，因此，將不同的金屬元素由化合態(tài)還原為游離態(tài)不同，因此，將不同的金屬元素由化合態(tài)還原為游離態(tài) 的難易程度不同，有的甚至差別很大。的難易程度不同，有的甚至差別很大。 細(xì)品教材細(xì)品教材 1金屬在自然界中存在的形態(tài)及分布特點(diǎn)：金屬在自然界中存在的形態(tài)及分布特點(diǎn)： (1)存在形態(tài)存在形態(tài) 除了金、鉑等極少數(shù)金屬以外，絕大多數(shù)金屬以化合除了金、鉑等極少數(shù)金屬以外，絕大多數(shù)金屬以化合 物的形式存在于自然界。在這些金屬化合物中，金屬元素物的形式存在于自然界。在這些金屬化合物中，金屬元素

16、都顯正化合價(jià)。都顯正化合價(jià)。 (2)分布的特點(diǎn)分布的特點(diǎn) 量大。自然界中的金屬元素種類約占全部元素種類量大。自然界中的金屬元素種類約占全部元素種類 的的80%， 面廣。礦物中、動(dòng)植物體中、水中都含有金屬元素。面廣。礦物中、動(dòng)植物體中、水中都含有金屬元素。 形態(tài)不一。有游離態(tài)，也有化合態(tài)形態(tài)不一。有游離態(tài)，也有化合態(tài)(全為正價(jià)態(tài)全為正價(jià)態(tài))。 數(shù)量不均。自然界中以化合態(tài)形式存在的金屬元素?cái)?shù)量不均。自然界中以化合態(tài)形式存在的金屬元素 多，以游離態(tài)形式存在的金屬元素少。有的金屬元素含量多，以游離態(tài)形式存在的金屬元素少。有的金屬元素含量 高，有的金屬元素含量低。如幾種金屬元素在地殼中的質(zhì)高，有的金屬元

17、素含量低。如幾種金屬元素在地殼中的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為：量分?jǐn)?shù)為：Al 7.45%，F(xiàn)e 4.2%，Ca 3.25%，Na 2.40%， Mg 2.35%，K 2.35%，Po(釙釙)510 14%， ，Pa (鏷鏷)710 11%。 。 2金屬的冶煉原理及方法金屬的冶煉原理及方法 原理：用還原法把化合態(tài)的金屬還原成游離態(tài)的金屬。原理：用還原法把化合態(tài)的金屬還原成游離態(tài)的金屬。 Mn ne M 方法方法(1)熱分解法熱分解法 某些不活潑金屬的離子得電子能力較強(qiáng)，僅用加熱的某些不活潑金屬的離子得電子能力較強(qiáng)，僅用加熱的 方法就可能使其從化合物中游離出來(lái)。方法就可能使其從化合物中游離出來(lái)。 (2)高溫還原

18、法高溫還原法 多數(shù)金屬的冶煉，都采用該方法，即在高溫下，采用多數(shù)金屬的冶煉，都采用該方法，即在高溫下，采用 適當(dāng)?shù)倪€原劑將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)的方法。適當(dāng)?shù)倪€原劑將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)的方法。 注：熱還原法常用的還原劑有：焦炭、注：熱還原法常用的還原劑有：焦炭、CO、H2及較及較 活潑金屬?；顫娊饘佟?(3)電解法電解法 活潑金屬，一般的還原劑很難還原。工業(yè)上常用電解活潑金屬，一般的還原劑很難還原。工業(yè)上常用電解 法冶煉。法冶煉。 (4)濕法濕法 在工業(yè)上還有一種冶金方法叫做濕法冶金，也稱為水在工業(yè)上還有一種冶金方法叫做濕法冶金，也稱為水 法冶金。它是利用在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)法冶金。它是

19、利用在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(如置換如置換)，對(duì)，對(duì) 金 屬 進(jìn) 行 提 取 和 分 離 的 冶 金 過(guò) 程 ， 例 如 ：金 屬 進(jìn) 行 提 取 和 分 離 的 冶 金 過(guò) 程 ， 例 如 ： F e CuSO4=FeSO4Cu。 金屬越活潑，其對(duì)應(yīng)離子越難得電子，越難被還原成金屬越活潑，其對(duì)應(yīng)離子越難得電子，越難被還原成 單質(zhì)。單質(zhì)。 3金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系 金屬的活金屬的活 動(dòng)性順序動(dòng)性順序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg AgPt Au 金屬原子金屬原子 失電子的失電子的 能力能力 強(qiáng)強(qiáng)弱弱 金屬離子

20、金屬離子 得電子能得電子能 力力 弱弱強(qiáng)強(qiáng) 主要冶煉主要冶煉 方法方法 電解法電解法高溫還原法高溫還原法 熱分熱分 解法解法 物理物理 方法方法 溫馨提示：溫馨提示：(1)活潑金屬活潑金屬(K、Ca、Na、Mg、Al等等)的的 離子得電子的能力很弱，很難被還原劑還原。故通常用電離子得電子的能力很弱，很難被還原劑還原。故通常用電 解其熔融鹽或熔融氧化物的方法來(lái)制取活潑金屬。解其熔融鹽或熔融氧化物的方法來(lái)制取活潑金屬。 (3)Al2O3的熔點(diǎn)很高，為了來(lái)降低其熔點(diǎn)，通常要加的熔點(diǎn)很高，為了來(lái)降低其熔點(diǎn)，通常要加 入冰晶石入冰晶石(Na3AlF6)來(lái)降低其熔點(diǎn)，節(jié)省能源。來(lái)降低其熔點(diǎn)，節(jié)省能源。 (

21、4)由于生產(chǎn)條件的不同，同一種金屬也可能有多種冶由于生產(chǎn)條件的不同，同一種金屬也可能有多種冶 煉方法，但冶煉方法的總的趨勢(shì)是，金屬活動(dòng)性順序中金煉方法，但冶煉方法的總的趨勢(shì)是，金屬活動(dòng)性順序中金 屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的還原方法就能屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的還原方法就能 使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑金使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑金 屬只能用最強(qiáng)的還原手段來(lái)還原。屬只能用最強(qiáng)的還原手段來(lái)還原。 4自然資源與可持續(xù)發(fā)展自然資源與可持續(xù)發(fā)展 (1)自然資源：指在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生自然資源：指在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生

22、 經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，以提高人類當(dāng)前和將來(lái)福利的自然環(huán)境因素經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，以提高人類當(dāng)前和將來(lái)福利的自然環(huán)境因素 和條件的總稱。和條件的總稱。 (2)可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展 目標(biāo)：目標(biāo)：滿足人類的需要；滿足人類的需要；強(qiáng)調(diào)人類的行為受到自強(qiáng)調(diào)人類的行為受到自 然界的制約；然界的制約；強(qiáng)調(diào)人與人之間、人類與其他生物種群之強(qiáng)調(diào)人與人之間、人類與其他生物種群之 間、不同國(guó)家和地區(qū)之間的公平。間、不同國(guó)家和地區(qū)之間的公平。 內(nèi)容：內(nèi)容：經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展；經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展；社會(huì)可持續(xù)發(fā)展；社會(huì)可持續(xù)發(fā)展；資資 源可持續(xù)發(fā)展；源可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境可持續(xù)發(fā)展；全球可持續(xù)發(fā)展。全球可持續(xù)發(fā)展。 典例精析典例精析

23、 【例例1】冶煉金屬一般有下列冶煉金屬一般有下列4種方法：種方法：焦炭法；焦炭法； 水煤氣水煤氣(或氫氣、一氧化碳或氫氣、一氧化碳)法；法；活潑金屬置換法；活潑金屬置換法； 電解法。這電解法。這4種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：火燒孔火燒孔 雀石煉銅；雀石煉銅；濕法煉銅?，F(xiàn)代有：濕法煉銅?，F(xiàn)代有：鋁熱法煉鉻；鋁熱法煉鉻；從光從光 鹵石鹵石(MgCl26H2O)中煉鎂。對(duì)它們的冶煉方法的分類，不中煉鎂。對(duì)它們的冶煉方法的分類，不 正確的是正確的是() A，B， C， D， 【解析解析】掌握各種冶煉金屬方法的原理是解答本題掌握各種冶煉金屬方法的原理是解答本題 的關(guān)鍵

24、，本題主要考查金屬的冶煉方法。的關(guān)鍵，本題主要考查金屬的冶煉方法。 由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原 成金屬原子的能力也就不同，因此必須采用不同的冶煉方成金屬原子的能力也就不同，因此必須采用不同的冶煉方 法。法。 (1)熱分解法：適用于冶煉金屬活動(dòng)性較差的金屬，如熱分解法：適用于冶煉金屬活動(dòng)性較差的金屬，如 汞、銀。汞、銀。 (2)熱還原法：用還原劑熱還原法：用還原劑(C、CO、H2、Al)還原金屬氧還原金屬氧 化物，適合于金屬活動(dòng)性介于化物，適合于金屬活動(dòng)性介于ZnCu之間的大多數(shù)金屬的之間的大多數(shù)金屬的 冶煉。冶煉。 (3)電解法

25、：適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬電解法：適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬(一般是一般是 在金屬活動(dòng)性順序中排在鋁前邊的金屬在金屬活動(dòng)性順序中排在鋁前邊的金屬) 對(duì)于對(duì)于()、()、()、()發(fā)生的反應(yīng)分別是：發(fā)生的反應(yīng)分別是： 【答案答案】B 【例例2】下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是() 【解析解析】本題主要考查有關(guān)金屬冶煉的反應(yīng)原理。本題主要考查有關(guān)金屬冶煉的反應(yīng)原理。 一般很活潑的金屬用電解法一般很活潑的金屬用電解法(KAl)。較活潑的金屬用還原。較活潑的金屬用還原 法法(ZnCu )。此法要求在高溫時(shí)還原劑的還原性大于被冶。此法要求在高溫時(shí)還原劑的還原性大于被

26、冶 煉的金屬；不活潑的金屬用熱分解法煉的金屬；不活潑的金屬用熱分解法(Hg、Ag)。由于。由于Mg 的還原性大于的還原性大于H2，故，故B不正確。不正確。 【答案答案】B 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】金屬的冶煉方法通常用電解法、高溫還原金屬的冶煉方法通常用電解法、高溫還原 法和熱分解法。法和熱分解法。 下列敘述錯(cuò)誤的是下列敘述錯(cuò)誤的是() A煉鐵時(shí)，還原劑煉鐵時(shí)，還原劑CO將鐵從鐵礦中還原出來(lái)將鐵從鐵礦中還原出來(lái) B活潑金屬活潑金屬Na用電解法冶煉用電解法冶煉 C汞的冶煉只能用還原劑法汞的冶煉只能用還原劑法 D鋁的冶煉一般用還原劑法鋁的冶煉一般用還原劑法 【解析解析】活潑金屬活潑金屬K、Na、Ca、Al用電解

27、法冶煉，用電解法冶煉， 故故D錯(cuò)；多數(shù)金屬的冶煉用熱還原法如錯(cuò)；多數(shù)金屬的冶煉用熱還原法如Fe、W、Cr等；有等；有 些不活潑金屬用熱分解法就可制得如些不活潑金屬用熱分解法就可制得如Hg、Ag等，故等，故C錯(cuò)。錯(cuò)。 【答案答案】C、D 有關(guān)金屬的冶煉原理下列說(shuō)法正確的是有關(guān)金屬的冶煉原理下列說(shuō)法正確的是 () A肯定發(fā)生的是置換反應(yīng)肯定發(fā)生的是置換反應(yīng) B肯定發(fā)生的是分解反應(yīng)肯定發(fā)生的是分解反應(yīng) C肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng) D只能用金屬做還原劑冶煉金屬只能用金屬做還原劑冶煉金屬 【解析解析】金屬大部分以化合態(tài)存在于自然界中，且金屬大部分以化合態(tài)存在于自然界中，且 金屬元

28、素?zé)o負(fù)化合價(jià)，所以金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是將化合態(tài)金金屬元素?zé)o負(fù)化合價(jià)，所以金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是將化合態(tài)金 屬元素還原為游離態(tài)，必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是不一屬元素還原為游離態(tài)，必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是不一 定是置換反應(yīng)，如定是置換反應(yīng)，如CO還原還原Fe2O3。還原劑可以是金屬，如。還原劑可以是金屬，如 Fe還原還原CuSO4，也可以是非金屬，如，也可以是非金屬，如H2還原還原CuO。 【答案答案】C 細(xì)品教材細(xì)品教材 1鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究 (1)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 把兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀套在一起，內(nèi)層把兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀套在一起，內(nèi)層 漏斗底部剪一個(gè)小孔后用水潤(rùn)濕。并架

29、在鐵圈上；漏斗底部剪一個(gè)小孔后用水潤(rùn)濕。并架在鐵圈上；將將5g 炒干的炒干的Fe2O3粉末和粉末和2g鋁粉混勻后放入紙漏斗中，在混合物鋁粉混勻后放入紙漏斗中，在混合物 上面加少量上面加少量KClO3固體。中間插一根用砂紙打磨過(guò)的鎂條；固體。中間插一根用砂紙打磨過(guò)的鎂條； 用燃著的小木條點(diǎn)燃鎂條，觀察現(xiàn)象。用燃著的小木條點(diǎn)燃鎂條，觀察現(xiàn)象。 (2)鋁熱反應(yīng)的裝置鋁熱反應(yīng)的裝置 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：Mg條劇烈燃燒條劇烈燃燒 放出大量的熱，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，紙漏斗被燒穿，熔放出大量的熱，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，紙漏斗被燒穿，熔 融物落入沙中。冷卻后觀察為鐵珠。融物落入沙中。冷卻后觀察為鐵珠。 鋁熱反應(yīng)的

30、應(yīng)用：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：應(yīng)用在生產(chǎn)上，可用于焊接鋼軌應(yīng)用在生產(chǎn)上，可用于焊接鋼軌 等。等。冶金工業(yè)上用于冶煉高熔點(diǎn)金屬。冶金工業(yè)上用于冶煉高熔點(diǎn)金屬。 2金屬冶煉的規(guī)律金屬冶煉的規(guī)律 金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是將金屬陽(yáng)離子采用不同的方法還原金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是將金屬陽(yáng)離子采用不同的方法還原 為金屬單質(zhì)，金屬的活動(dòng)性不同，可以采用不同的冶煉方為金屬單質(zhì)，金屬的活動(dòng)性不同，可以采用不同的冶煉方 法。法。 溫馨提示：溫馨提示：(1)由于生產(chǎn)條件不同，同種金屬可能有多由于生產(chǎn)條件不同，同種金屬可能有多 種冶煉方法，但冶煉方法的總趨勢(shì)是：金屬活動(dòng)性順序中，種冶煉方法，但冶煉方法的總趨勢(shì)是：金屬活動(dòng)性順序中， 金屬的位置

31、越靠后，越易被還原，越靠前，越難被還原。金屬的位置越靠后，越易被還原，越靠前，越難被還原。 最活潑的金屬只能用最強(qiáng)的還原手段最活潑的金屬只能用最強(qiáng)的還原手段(電解法來(lái)還原電解法來(lái)還原)。 (2)判斷金屬活動(dòng)性的規(guī)律：判斷金屬活動(dòng)性的規(guī)律：金屬與水或酸的反應(yīng)越金屬與水或酸的反應(yīng)越 劇烈，該金屬越活潑。劇烈，該金屬越活潑。金屬對(duì)應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng)，金屬對(duì)應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng)， 該金屬越活潑。該金屬越活潑。一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將 其置換出來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。其置換出來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。兩金屬能兩金屬能 構(gòu)成原電池時(shí)，作負(fù)極的

32、金屬比作正極的金屬活潑。構(gòu)成原電池時(shí)，作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。 在電解的過(guò)程中，一般的先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)在電解的過(guò)程中，一般的先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì) 應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金 屬單質(zhì)的活潑性弱。屬單質(zhì)的活潑性弱。 3金屬的回收和資源保護(hù)金屬的回收和資源保護(hù) (1)地球上金屬礦產(chǎn)資源的存量與人類需求的矛盾地球上金屬礦產(chǎn)資源的存量與人類需求的矛盾 地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，而且是不可再生的，地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，而且是不可再生的， 隨著人類不斷開(kāi)發(fā)利用，礦產(chǎn)資源將會(huì)日漸減少，地球上隨著人類不斷開(kāi)發(fā)利

33、用，礦產(chǎn)資源將會(huì)日漸減少，地球上 金屬礦產(chǎn)資源的存量與人類需求的矛盾日益突出。金屬礦產(chǎn)資源的存量與人類需求的矛盾日益突出。 (2)金屬制品在使用過(guò)程中的變化金屬制品在使用過(guò)程中的變化 金屬制品在使用過(guò)程中會(huì)被腐蝕或損壞，同時(shí)由于生金屬制品在使用過(guò)程中會(huì)被腐蝕或損壞，同時(shí)由于生 產(chǎn)的發(fā)展，新的產(chǎn)品要不斷替代舊的產(chǎn)品，因而每年就有產(chǎn)的發(fā)展，新的產(chǎn)品要不斷替代舊的產(chǎn)品，因而每年就有 大量廢舊金屬產(chǎn)生，廢舊金屬是一種固體廢棄物，會(huì)污染大量廢舊金屬產(chǎn)生，廢舊金屬是一種固體廢棄物，會(huì)污染 環(huán)境。環(huán)境。 (3)金屬回收的意義金屬回收的意義 把廢舊金屬作為一種資源，加以回收利用。這樣做，把廢舊金屬作為一種資源

34、，加以回收利用。這樣做， 既防止污染環(huán)境，又緩解了資源短缺的矛盾。據(jù)估算，回既防止污染環(huán)境，又緩解了資源短缺的矛盾。據(jù)估算，回 收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新鋁制飲料罐便宜收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新鋁制飲料罐便宜20%，而，而 且可以節(jié)約且可以節(jié)約95%的能源。的能源。 回收的廢舊金屬，大部分可以重新制成金屬或它們的回收的廢舊金屬，大部分可以重新制成金屬或它們的 化合物再用。例如，廢舊鋼鐵可以用于煉鋼，廢鐵屑可以化合物再用。例如，廢舊鋼鐵可以用于煉鋼，廢鐵屑可以 用于制鐵鹽，從電解精煉銅的陽(yáng)極泥中，可回收金、銀等用于制鐵鹽，從電解精煉銅的陽(yáng)極泥中，可回收金、銀等 貴重金屬，從電影業(yè)、照相業(yè)、科

35、研單位和醫(yī)院貴重金屬，從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回光室回 收的定影液中，可以提取金屬銀。收的定影液中，可以提取金屬銀。 典例精析典例精析 【例例3】冶煉金屬常用以下幾種方法：冶煉金屬常用以下幾種方法： 以以C、CO或或H2作還原劑還原作還原劑還原電解法電解法熱分解熱分解 鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng) 這些方法適宜用來(lái)冶煉哪些金屬？這些方法適宜用來(lái)冶煉哪些金屬？ 法適用于法適用于 _ _； 法適用于法適用于 _ _； 法適用于法適用于 _ _； 法適用于法適用于 _ _。 【答案答案】法適用于法適用于Fe、Zn、Cu等較活潑的金屬等較活潑的金屬 法適用于活潑金屬法適用于活潑金屬(如如Na、Mg、

36、Al等等) 法適用于法適用于Hg、Ag等不活潑金屬等不活潑金屬 法適用于高熔點(diǎn)金屬法適用于高熔點(diǎn)金屬(如如V、Cr、Mn等等)的冶煉的冶煉 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】根據(jù)金屬的活動(dòng)性來(lái)確定金屬的冶煉方法。根據(jù)金屬的活動(dòng)性來(lái)確定金屬的冶煉方法。 【例例4】將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在 一起使四周都是四層，把內(nèi)層一起使四周都是四層，把內(nèi)層“紙漏斗紙漏斗”取出，在其底部取出，在其底部 剪一個(gè)孔，用水濕潤(rùn)，再與另一剪一個(gè)孔，用水濕潤(rùn)，再與另一“紙漏斗紙漏斗”套在一起，架套在一起，架 在鐵架臺(tái)鐵圈上，下面放有盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿；將在鐵架臺(tái)鐵圈上，下面放有盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿；將5

37、g烘干烘干 的三氧化二鐵粉末和的三氧化二鐵粉末和2g鋁粉混合均勻，放在鋁粉混合均勻，放在“紙漏斗紙漏斗”中，中， 上面加少量氯酸鉀，并在混合物中插一根鎂條，用燃著的上面加少量氯酸鉀，并在混合物中插一根鎂條，用燃著的 木條點(diǎn)燃鎂條?；卮鹣铝袉?wèn)題：木條點(diǎn)燃鎂條?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)。因此。因此 鋁可用于制造信號(hào)彈、燃燒彈、火箭推進(jìn)劑等。鋁可用于制造信號(hào)彈、燃燒彈、火箭推進(jìn)劑等。 (2)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，此，此 反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱 劑，鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌。鋁粉可以和鐵、鉻、錳的劑，鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵