高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)與利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用課

第1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用第四章第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道金屬在自然界中的存在形態(tài)。2.熟知金屬冶煉的方法及其原理。3.掌握鋁熱反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)。[核心素養(yǎng)]1.變化觀念：認(rèn)識(shí)金屬冶煉的原理、方法和理解金屬冶煉遵循的一般規(guī)律。2.社會(huì)責(zé)任：認(rèn)識(shí)金屬回收的意義，樹立環(huán)保意識(shí)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.金屬元素在自然界存在的形態(tài)(1)極少數(shù)的不活潑金屬(金、鉑等)以

的形式存在。(2)絕大多數(shù)金屬以

的形式存在。(3)在地殼中，含量最高的金屬元素是

，其次是

。2.金屬冶煉原理與實(shí)質(zhì)(1)原理：將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。(2)實(shí)質(zhì)：用還原劑使化合態(tài)的金屬得到電子變成金屬單質(zhì)。游離態(tài)一、金屬的冶煉化合態(tài)鋁鐵3.金屬冶煉方法(1)常用方法(2)其他方法Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu4.金屬礦物資源的開發(fā)和利用(1)原因①地球上金屬礦物資源有限；②金屬冶煉消耗很多能量；③金屬冶煉造成環(huán)境污染。(2)措施①提高金屬礦物的利用率；②使用其他材料代替金屬材料，減少金屬的使用量；③加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用。金屬的活潑性與冶煉方法的關(guān)系歸納總結(jié)金屬單質(zhì)還原性、失電子能力依次減弱金屬陽離子氧化性、得電子能力依次增強(qiáng)例1關(guān)于廢舊金屬處理的下列說法中不正確的是A.對(duì)廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B.重金屬對(duì)人體有害，對(duì)廢舊重金屬材料的處理方法是填埋C.廢舊鋼鐵可用于煉鋼，廢鐵屑可用于制鐵鹽D.照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀解析重金屬材料填埋將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。答案解析√思維啟迪廢舊金屬的最好處理方法是回收利用，回收利用廢舊金屬可節(jié)約礦物資源、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染。因此，我們要增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)，養(yǎng)成回收利用廢舊材料的好習(xí)慣。解析例2冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法②水煤氣(或氫氣，或一氧化碳)法③活潑金屬置換法④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂，對(duì)它們的冶煉方法的分析不正確的是A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②

C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④答案√解析選擇金屬的冶煉方法要考慮金屬在自然界中存在的狀態(tài)及金屬的活動(dòng)性。(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)發(fā)生的反應(yīng)分別是(Ⅱ)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③；(Ⅳ)：先從光鹵石中提取MgCl2，再電解MgCl2：1.實(shí)驗(yàn)探究二、鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)鎂帶劇烈燃燒。(2)氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應(yīng)。(3)反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光。(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，熔融物冷卻后變?yōu)楹谏镔|(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論在高溫下，氧化鐵與鋁發(fā)生置換反應(yīng)，并放出大量的熱化學(xué)方程式相關(guān)視頻2.注意事項(xiàng)(1)鎂帶要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點(diǎn)燃；氧化鐵粉末與鋁粉要選擇干燥的；鋁粉要用沒有被氧化的，否則反應(yīng)難以進(jìn)行。(2)氧化鐵粉末與鋁粉兩者要混合均勻，以保證氧化鐵與鋁都完全反應(yīng)。(3)內(nèi)層濾紙要用水潤濕，以防紙漏斗燃燒。(4)蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。歸納總結(jié)(1)鋁熱反應(yīng)的引燃劑為鎂帶，助燃劑為氯酸鉀。(2)鋁熱劑為混合物，是由鋁粉和金屬氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末組成的。(3)鋁熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁為還原劑，金屬氧化物為氧化劑，鋁將金屬陽離子還原為金屬單質(zhì)，為置換反應(yīng)。(4)鋁熱反應(yīng)具有劇烈燃燒、放出大量的熱、新生成的液態(tài)金屬單質(zhì)易與Al2O3(固態(tài))分離等特點(diǎn)。例3下列關(guān)于鋁熱反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是A.鋁熱反應(yīng)中的還原劑是鋁粉B.鋁熱劑是純凈物C.鋁與Fe2O3可組成鋁熱劑D.鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析Al和Fe2O3可組成鋁熱劑，鋁熱劑屬于混合物，其中鋁作還原劑，鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)。答案解析√思維啟迪鋁熱反應(yīng)中，一是體現(xiàn)了鋁的還原性，二是說明鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)。例4用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1mol時(shí)，消耗鋁最少的是A.MnO2 B.WO3 C.Co3O4 D.CrO3答案解析√學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測1.工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。你認(rèn)為選擇方法的主要依據(jù)是A.金屬在自然界的存在形式B.金屬元素在地殼中的含量C.金屬熔點(diǎn)高低D.金屬陽離子得電子的能力12345答案解析√解析冶煉金屬選擇方法是根據(jù)金屬的活動(dòng)性，金屬冶煉是金屬陽離子得電子的過程，即金屬冶煉方法與金屬陽離子得電子能力有關(guān)。2.下列說法錯(cuò)誤的是A.有些活潑金屬(如鋁)可用作熱還原法的還原劑B.加強(qiáng)熱，使氧化銅在高溫條件下分解可制備單質(zhì)銅C.金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子D.回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物答案解析√12345解析A項(xiàng)，鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點(diǎn)的金屬，如2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，正確；B項(xiàng)，制備單質(zhì)Cu用熱還原法，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金屬冶煉的實(shí)質(zhì)就是把金屬陽離子還原為金屬原子，正確；D項(xiàng)，將舊金屬回收，重新利用，變廢為寶，正確。3.下列說法中正確的是A.金屬的冶煉原理，就是利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下將金

屬從其化合物中還原出來B.冶煉金屬時(shí)，必須加入一種物質(zhì)作為還原劑C.金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，可能被還原，也可能被氧化D.金屬單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用得越早，其在地殼中的含量越大答案解析√12345解析A項(xiàng)，金屬冶煉是將金屬化合物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，正確；B項(xiàng)，冶煉金屬并不一定要加入還原劑，如電解法制取鈉和鎂，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，都是由高價(jià)態(tài)降低到0價(jià)，故一定被還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，金屬被發(fā)現(xiàn)的早晚與其在地殼中的含量無關(guān)，如在地殼中鋁的含量雖然最大，但被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間卻比鐵、銅晚得多，錯(cuò)誤。123454.鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Cr、V、Mn等)，這不是因?yàn)锳.鋁具有還原性B.鋁具有導(dǎo)電性C.鋁較Cr、V、Mn等價(jià)格便宜D.冶煉反應(yīng)放出大量的熱答案√123455.(1)下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是________(填字母)。12345答案√(2)簡要說明不符合工業(yè)實(shí)際的原因：_______________