必修 第二册自然资源的开发利用集体备课ppt课件

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8.1 自然资源的开发利用第一课时 金属矿物的开发利用学习目标：1.了解金属的通性，金属在自然界中的分布情况。2.了解常用金属的活动顺序，了解金属冶炼的一般原理和常用方法。3. 以金属矿物、海水和化石燃料等自然资源综合利用为例，认识和体会化学的应用，认识化学对于建构清洁低碳、安全高效的能源体系所发挥的作用。没有金属，就没有现代人类文明金属在自然界中的存在形式少数化学性质较不活泼的金属，如金、铂等绝大多数化学性质较活泼的金属，如铁、钙、钠、铝等地壳中含量最高的金属元素：铝（含量为7.73%）人体中含量最高的金属元素：钙（含量为1.5%）目前世界年产量最高的金属：铁密度最大的金属：锇（22.48×10³㎏/m³）最硬的金属：铬（莫氏硬度约为9）最软的金属：铯（莫氏硬度约0.5）导电性最强的金属：银导热性最强的金属：银制造人造骨骼最重要的金属：钛（被科学家称为“二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”）熔点最高的金属：钨（熔点：3410℃）熔点最低的金属：汞（熔点：-38.8℃）熔沸点相差最大的元素：镓（熔点30℃，沸点2403℃）金属性最强的金属：铯世界上最贵的金属：锎（kāi）（每克1千万美元，比金贵50多万倍）世界上最便宜的金属：铁金属之最补充资料：古代炼丹术家葛洪的《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银”；唐代诗人刘禹锡在《浪淘沙九首》中有云：“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”；北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中写道：“信州铅山县有苦泉，流以为涧． 挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。丹砂:HgS以上资料中涉及了哪些金属的“冶炼”？金属冶炼——如何从矿里得到金属没有高效的冶炼手段，科技就是一个笑话金属冶炼的原理与方法 ① 物理提取法② 热分解法③ 热还原法 Au Pt Ag Hg Cu Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K电解法（3）热还原法利用热还原性强的还原剂把金属从其化合物中还原出来，属于氧化还原反应，遵守得失电子守恒。一般常见的还原剂有：C、CO、H2、更为活泼的金属单质如铝、铁等。适合冶炼活动性很强的金属K~Al（排在Zn前）消耗大量的电能，成本较高①制Mg：______________________。②制Al：_______________________。③制Na：_______________________。注：①“熔融” 而不是水溶液。②必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。思考：冶炼金属铝时为啥要定期更换碳素电极？高温下，碳会被氧气氧化(4)电解法——适用于很活泼的金属（K Ca Na Mg Al ）【1】这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？【2】用这种方法冶炼金属有什么缺点？拓展：关于炼铜中国是世界最早对金属资源进行利用的国家。（1）火法炼铜，将孔雀石和焦炭混合加热炼铜。先将孔雀石[Cu2(OH)2CO3]加热分解成黑色固体、水和二氧化碳三种氧化物，然后利用焦炭去高温还原获得金属铜。方程式为:【讨论】（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这种方法常用的还原剂有哪些？热还原法适用于金属活动性介于Zn-Cu之间的大多数金属的冶炼。C、CO、H2和Al等。（2）湿法炼铜——实验室常用制铜手段古书记载“曾青得铁则化为铜”，“曾青”即硫酸铜溶液，向其中加入铁，由于铁的金属活泼性强于铜，所以可将铜元素置换，得到单质铜，这就是湿法炼铜。 化学式： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4拓展：关于炼铜优点：1.可以处理较低含量的铜矿，从而大大扩大了铜资源的利用范围。2.工艺过程简单，能耗低，生产成本低。不足：1.生产能力低，反应速率慢。2.对设备的腐蚀性较大。3.流程长，液固分离困难。合理开发和利用金属资源的原因及途径(1)_________________________；(2)开发环保高效的金属冶炼方法；(3)________________________；(4)_______________________________；(5)使用其他材料代替金属材料。提高金属矿物的利用率 防止金属的腐蚀 加强废旧金属的回收和再利用 （1）资源有限且分布不均（2）金属的冶炼消耗许多能量（3）金属冶炼造成环境污染（4）金属腐蚀造成大量损失1.原因：2.措施：1．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是(　　)A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属FeC．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属NaD．冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜C2.工业上冶炼铝的化学方程式为______________________________________，若电路中通过1 mol电子，可以得到Al________ g。93.冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气、一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。这4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(MgCl2·6H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分类，不正确的是(　　)A.Ⅰ，① B．Ⅱ，②C.Ⅲ，③ D．Ⅳ，④B铝热反应，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，体现出了铝的强还原性。利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些氧化物（如三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化锰等），这一类反应被称为铝热反应1、铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？ 铝热反应为放热反应，放出的热可以维持反应继续进行，因此不需要持续加热。2、实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？ 镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更剧烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。3、蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。4、据反应原理，Fe2O3和Al的质量比为多少最好？3∶1或铝稍稍过量4. Al与Fe3O4发生铝热反应的化学方程式为___________________________________，该反应中氧化剂是_______，还原剂是____。Fe3O4Al5.铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是(　　)A．铝热反应是放热反应B．铝热反应可用于冶炼某些金属C．实验中镁条的主要作用是还原氧化铁D．实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出C感谢倾听，还盼指正！