第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用

1、第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第1節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時 金屬礦物的開發(fā)利用導(dǎo)學(xué)案一、 教學(xué)目標1、知識和技能：1了解金屬元素在自然界的存在形態(tài)。2掌握金屬冶煉的一般原理及不同金屬的冶煉方法。 2、過程與方法：1通過學(xué)生自學(xué)和查閱相關(guān)資料，培養(yǎng)學(xué)生分析概括的能力。2通過案例探究培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運用觀察、實驗、比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，同時訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達能力和交流能力。3通過對案例探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新意識，從而悟出學(xué)好化學(xué)的科學(xué)方法。 3、情感態(tài)度和價值觀：1體會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用，解釋化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系，樹立資源

2、保護意識及合理開發(fā)意識。2幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛護環(huán)境、變廢為寶等意識。二、教學(xué)重難點1、重點：了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)，主要是金屬冶煉開發(fā)中的作用。2、難點：學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解使用于不同金屬的冶煉方法。 三、教學(xué)方法實驗探究、歸納總結(jié)、多媒體輔助四、教學(xué)準備：多媒體課件五、課時安排：一課時六、教學(xué)過程設(shè)計、課前預(yù)習(xí)1、金屬在自然界中存在的形態(tài)？2、金屬冶煉的實質(zhì)利用_原理，使金屬化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)。3、金屬冶煉的方法（1）冶煉鐵的方法： ，相關(guān)化學(xué)方程式： 冶煉鐵的方法： ，相關(guān)化學(xué)方程式： （2）冶煉銅的方法： ，相關(guān)化學(xué)方程式： 冶煉銅的方法： ，

3、相關(guān)化學(xué)方程式： （3）冶煉鋁的方法： ，相關(guān)化學(xué)方程式： （4）冶煉鎂的方法： ，相關(guān)化學(xué)方程式： （5）你所知的冶煉其它金屬的方法： _相關(guān)化學(xué)方程式： _4為什么人類使用鐵器比使用銅器晚？5地球上的金屬礦物資源是有限的，如何合理開發(fā)和有效使用金屬資源？、學(xué)習(xí)過程【設(shè)問】我們?nèi)粘Ｉ钪杏心男┙饘僦破?（引入）自然界并沒有給我們準備好現(xiàn)成的金屬單質(zhì)，要想使用它們，第一步就是先要將他們從化合態(tài)變成游離態(tài)。下面我們就來學(xué)習(xí)本節(jié)的第一部分金屬礦物的開發(fā)利用。一、金屬礦物的開發(fā)和利用 （設(shè)疑）閱讀課本并完成下列問題：1、金屬冶煉的基本原理是什么？ 2、金屬冶煉的一般步驟？ 3、金屬冶煉常用的方法？

4、金屬活動性順序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （設(shè)疑）結(jié)合書上告訴我們的幾種金屬的冶煉方法，你們覺得金屬活動順序與金屬冶煉方法有沒有聯(lián)系呢？如果有，有什么規(guī)律嗎？（歸納）金屬的冶煉就是根據(jù)金屬陽離子得電子的能力不同而采用不同方法：不活潑的金屬有的受熱就能得到電子;有的金屬需要用還原劑給它一些電子；有的金屬陽離子本身就很穩(wěn)定，根本不想得電子，我們就強制性的給它電子用電解法。從根本上說，金屬冶煉的實質(zhì)就是根據(jù)金屬陽離子得電子的能力不同，采用不同的冶煉方法。1.金屬冶煉的實質(zhì)2.金屬冶煉的方法 一些不活潑的金屬，它們是在金屬活動順序中位于

5、氫后面的金屬，如 Hg、Ag 等，其陽離子得電子能力很強，所以其還原的條件比較容易達到。Hg、Ag 的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)（1）熱分解法：位于活動性順序表中前段的金屬 ，如 K 、Ca、 Na、 Mg、 Al 等金屬，我們知道其還原性很強，容易失去電子，而其對應(yīng)的陽離子則氧化性很弱，很難得到電子，一般的還原劑都無法把它的陽離子還原出來。我們只能用電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。（2）電解法對于大多數(shù)金屬，如位于活動性順序表中間一段的金屬所對應(yīng)的離子，得電子能力較強，其化合物又不能通過受熱分解得到金屬單質(zhì)，必須使用還原劑還原金屬陽離子。常見的還原劑有焦炭、CO、H2。一些活潑金屬也可作

6、為還原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來。（3）熱還原法：常是用還原劑：C、CO、H2、活潑金屬等請寫出這四種常用的還原劑冶煉赤鐵礦的化學(xué)方程式。（實驗探究）鋁熱反應(yīng)實驗前用磁鐵檢查室溫下有無鐵存在鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)后再用磁鐵檢查有無鐵生成分析各種試劑作用結(jié)論：這個反應(yīng)放出的熱量可以將熔點高達 2000 多度的鐵熔化成液態(tài)，可以想象放出的能量有多大。所以這個反應(yīng)叫做鋁熱反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉難熔金屬。請寫出冶煉鉻、錳的反應(yīng)方程式。地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無法再生，而且隨著金屬的使用，金屬會被腐蝕而污染環(huán)境，我們該怎么做呢？ 3、金屬的回收與環(huán)境、資源保護 金屬

7、回收再利用的好處有哪些？、課后總結(jié)1、金屬冶煉的實質(zhì)：根據(jù)金屬陽離子的電子的能力不同，采用不同的冶煉方法。2、金屬冶煉的方法（1）熱分解法：（2）電解法：（3）熱還原法：常用還原劑：C、CO、H2、活潑金屬等。鋁熱反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)應(yīng)用： a、野外焊接b、冶煉難熔金屬3、金屬的回收與環(huán)境、資源保護環(huán)境保護。七、隨堂練習(xí)1、不同金屬的冶煉，其冶煉方法也可能不同，主要原因是A、金屬的活動性不同 B、金屬在自然界中的含量不同C、金屬在自然界中存在形式不同 D、金屬在自然界中的分布不同2、下列可被工業(yè)上采用的冶金方法是( )A、電解熔融的氯化鋁制鋁 B、電解熔融的氯化鎂制鎂C、電解氯化鈉溶液制鈉 C、高溫

8、下用H2還原氧化鎂制鎂3、下列各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中還原出來的是( )A、Ca、Ma B、Al、Fe C、 Fe、Cu D、Hg、Ag4、我國古代曾用火燒孔雀石和焦炭混合物的方法煉銅?？兹甘闹饕煞质荂u(OH)2CO3其冶煉方法是( )A、焦炭還原法 B、濕法煉銅C、鋁熱還原法 D、電解冶煉法5、冶煉金屬常用以下幾種方法：以C、CO或H2作還原劑還原 以較活潑金屬Na、Mg等還原。利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原 電解法 熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳：(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_ 。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_ 。(3) Hg、Ag等不活潑金屬_。(4)V、Cr、Mn、W等不活潑金屬_ 。(5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是_ 。6、Fe是地殼中含量很豐富的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵