高一化學(xué)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 新課標(biāo) 人教 1

第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時(shí)2/5/2023教學(xué)目標(biāo)1、了解金屬冶煉的實(shí)質(zhì)、方法2、通過(guò)比較不同金屬的冶煉，理解不同活動(dòng)性的金屬冶煉方法不同的原因3、了解金屬的回收利用與資源的保護(hù)自然資源與可持續(xù)發(fā)展

廣義地講，所謂自然資源，是指在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，以提高人類(lèi)當(dāng)前和將來(lái)福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱(chēng)?？沙掷m(xù)發(fā)展的目標(biāo)是滿(mǎn)足人類(lèi)需要，強(qiáng)調(diào)人類(lèi)的行為要受到自然界的制約、強(qiáng)調(diào)代際之間、人類(lèi)和其它生物種群之間、不同國(guó)家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和全球可持續(xù)發(fā)展。

思考：1、金屬冶煉指什么？2、為什么不同金屬的冶煉方法不同？3、金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉有什么關(guān)系？閱讀教材P80—81

一、金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用請(qǐng)同學(xué)們列舉出常見(jiàn)金屬的名稱(chēng)？這些金屬以何種形式存在于自然界中？金屬元素種類(lèi)多，分布廣，活動(dòng)性差別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，這就需要把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，提煉的過(guò)程就是金屬的冶煉過(guò)程。金屬冶煉是把金屬礦石中的金屬離子還原成單質(zhì)的過(guò)程，經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟。冶煉的步驟：

第一步：礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分含量。

第二步：冶煉：利用氧化還原反應(yīng)，在一定條件下，把金屬離子還原成單質(zhì)。

第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬。

大多數(shù)金屬礦石里含有雜質(zhì)，如石英、石灰石等，因此在冶煉金屬時(shí)首先需要富集礦石。在富集好的礦石中利用不同方法將金屬還原出來(lái)，最后進(jìn)行提純。(一)、金屬冶煉的方法1、熱分解法2、電解法

3、熱還原法

1、熱分解法:適用于金屬活動(dòng)性順序表中氫以后的金屬冶煉。2HgO==Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑2、電解法:適用于鉀、鈉、鈣、鋁等非常活潑金屬的冶煉。電解2NaCl（熔融）====2Na+Cl2↑電解2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑MgCl2（熔融）====Mg+Cl2↑電解3、熱還原法:適用于金屬活動(dòng)性順序表中部的金屬冶煉原理：在高溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等。以及一些活潑金屬也可做還原劑。實(shí)驗(yàn)探究鋁熱反應(yīng)：1、步驟

2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3、實(shí)驗(yàn)原理鋁熱反應(yīng)

注：1、鎂條、氯酸鉀的作用：引燃劑反應(yīng)現(xiàn)象：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫鎂條劇烈燃燒，放出一定的熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用你能總結(jié)出鋁熱反應(yīng)的規(guī)律嗎？

鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高溫2、鋁熱反應(yīng)｛焊接鋼軌冶煉高熔點(diǎn)的金屬10Al+3V2O55Al2O3+6V高溫利用熱還原法冶煉的金屬還有:Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CuO+H2===Cu+H2O高溫2CuO+C===2Cu+CO2↑高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫(二)、不同金屬冶煉方法的選擇金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAl

ZnFeSn

Pb（H）Cu

HgAg電解法熱還原法熱分解法要根據(jù)金