人教版 (2019)必修 第二册第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用课文内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用课文内容ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了金属元素的存在，金属的冶炼实质，化合态Mn+，得电子，M游离态，被还原，金属活动性逐渐减弱，金属的冶炼方法，思考与交流，归纳总结等内容，欢迎下载使用。

【学习目标与核心素养】
学习目标1、知道金属在自然界中的存在形态。2、熟知金属冶炼的方法及其原理。3、掌握铝热反应的原理和实验。
核心素养1、变化观念：认识金属冶炼的原理、方法和理解金属冶炼遵循的一般规律。2、社会责任：认识金属回收的意义，树立环保意识。
我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。
金属矿物是如何开发利用的呢？化学要研究如何合理、高效地开发利用这些金属矿物， 将其中的金属从其化合物无中还原出来，用于生成各种金属材料。
一、金属矿物的开发利用
(1) 极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。(2) 绝大多数金属以化合物的形式存在。(3) 在地壳中，含量最高的金属元素是铝，其次是铁。
冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性不同，还原方法一样吗？金属活动顺序与金属冶炼有关系吗？
① 物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。Pt Au② 热 分 解 法：适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。 Hg Ag③ 热 还 原 法：适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼。 Zn Fe Sn Pb Cu ④ 电 解 法：适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。 K Ca Na Mg Al
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
1. 为什么冶炼镁时电解MgCl2而不是MgO，冶炼铝时电解Al2O3而不是AlCl3？(已知：MgO的熔点为2 852 ℃，MgCl2的熔点为118 ℃)
工业上采用电解法冶炼铝的材料是Al2O3，而不是AlCl3，这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不能导电；工业上采用电解法冶炼镁的材料是MgCl2，而不是MgO，这是因为MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融时会消耗大量热能，成本较高。
2.为什么越活泼的金属被人类利用越晚？
因为金属越活泼，其离子的氧化性越弱，就越难被还原，故制取和利用的时间越晚。
金属的活泼性与冶炼方法的关系 金属单质还原性、失电子能力依次减弱 金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强
现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。一些活泼的金属也可以作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来，如铝热反应。
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。
     铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属。
计算表明，生产1 ml 铝消耗的电能至少为1.8 ×106J，回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比，前者的能耗仅为后者的3%~5%。通过对上述数据的分析和对比，你想到了什么？请将你的想法和同学交流。
试从能源消耗和环境污染两个角度分析加强废旧金属回收利用的重要性。
用铝土矿生产铝，能耗高，资源消耗量大，在生产过程中会产生大量的废气、废液及废渣，对大气水体及土壤会产生很大污染；而用废旧饮料罐生产铝，能耗低，资源消耗量小，对环境污染很小，变废为宝，既可以减少废旧金属对环境的污染还可以提高矿物有效利用率，是可持续发展的必然要求。
金属矿物资源有限，金属冶炼也会耗能，容易污染环境
加强金属资源的回收和再利用
使用其他材料代替金属材料
自然资源与可持续发展 自然资源是人类社会发展不可或铸的自然物质基础，包括土地与土壕资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可椅续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是（ ）A.金属在自然界的存在形式B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低D.金属阳离子得电子的能力
2.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是（ ）A.金属钠的使用 B.青铜器的大量使用C.海水提镁 D.铝热法制铬
3.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法　②水煤气(或氢气或一氧化碳)法　③活泼金属置换法　④电解法。四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)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
4.关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是（ ）A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋C.废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐D.照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银
5.铝能用于冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，这不是因为（ ）A.铝具有还原性B.铝具有导电性C.铝较Cr、V、Mn等价格便宜D.冶炼反应放出大量的热