授課教師：安顯偉第四章化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源化學(xué)必修2第1課時(shí)金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1．了解金屬在自然界中存在的形式。2．掌握金屬冶煉的一般方法和原理。3．掌握鋁熱反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)。4．了解合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源的意義。5．認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用。課標(biāo)定位學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)課本P89【實(shí)驗(yàn)4—1】實(shí)驗(yàn)4－1課本P89【實(shí)驗(yàn)4—1】2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高溫鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生大量煙，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入蒸發(fā)皿中。鋁熱反應(yīng)反應(yīng)方程式：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：（1）焊接鋼軌。反應(yīng)現(xiàn)象：思考與討論：（1）鎂條和氯酸鉀的作用是什么？（2）反應(yīng)時(shí)，鐵元素的化合價(jià)是如何變化的？鋁元素的化合價(jià)又將怎樣變化？（紙漏斗中盛放的是氧化鐵和鋁粉）（3）試寫(xiě)出鋁元素和鐵元素參與的化學(xué)反應(yīng)的方程式。（2）冶煉高熔點(diǎn)金屬（如：釩、鉻、錳等）。鋁熱反應(yīng)【練一練】試寫(xiě)出利用鋁熱反應(yīng)冶煉下列金屬的化學(xué)方程式①釩(V、+5價(jià))、②鉻(Cr、+3價(jià))、③錳(Mn、+4價(jià))高溫③

4Al+3MnO2

3Mn+2Al2O3高溫②

2Al+Cr2O32Cr+Al2O3高溫①

10Al+3V2O56V+5Al2O3鋁熱反應(yīng)(一)熱還原法①加熱或高溫條件下用還原劑還原金屬的氧化物。②常用的還原劑有：H2、CO、C(焦炭)、活潑金屬(如Al)

。③適用于金屬活動(dòng)順序表中Zn～Cu的中等活潑性金屬。3

2Fe+3CO2（高爐煉鐵的原理）高溫②Fe2O3+

CO①CuO+

H2△③

ZnO+C高溫2

2Zn+CO2↑KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu【練一練】試完成下列各金屬冶煉的化學(xué)方程式。Cu+H2O一、金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解如：2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑

思考與討論：位于Zn之前的的K、Ca、Na、Mg、Al非常活潑，在自然界中只以氧化物或鹽的形式存在，是否也可以用H2、CO、焦炭等來(lái)還原呢？如果不能，請(qǐng)說(shuō)明原因，并指出應(yīng)該用什么方法？

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

冰晶石電解(二)電解法①適用于金屬活動(dòng)順序表中K～Al的活潑金屬。②電解其熔融鹽或氧化物?！揪氁痪殹抗I(yè)用電解鋁土礦（主要成分為氧化鋁）和氯化鎂的方法冶煉鋁和鎂，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑電解冰晶石的作用：降低Al2O3的熔點(diǎn)（2050℃→1200℃）

金屬冶煉的方法【想一想】工業(yè)上電解法制鎂用MgCl2而不用MgO，電解法制鋁用Al2O3而不用AlCl3，為什么？（已知熔點(diǎn):MgO為2852℃、MgCl2為718℃；Al2O3為2050℃、AlCl3為190℃）①M(fèi)gO熔點(diǎn)高、耗能大②AlCl3共價(jià)化合物熔融不導(dǎo)電。金屬冶煉的方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解如：2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

冰晶石電解(二)電解法①適用于金屬活動(dòng)順序表中K～Al的活潑金屬。②電解其熔融鹽或氧化物。MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑電解特別提醒①“(熔融)”不能省略，是熔融態(tài)而不是水溶液。②必須是離子化合物，共價(jià)化合物熔融不導(dǎo)電。金屬冶煉的方法(三)

法①適用于金屬活動(dòng)順序表中

及其以后的

金屬。②加熱分解其氧化物。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(四)物理方法：適用于以

態(tài)存在的金屬，如金和鉑?！疤越稹钡脑?金的密度比沙大，用水洗法可淘去泥土沙粒。馬達(dá)加斯加街頭淘金者【我能自學(xué)】位于Cu之后的不活潑金屬怎么冶煉，請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)課本P88內(nèi)容，并完成以下填空：HgAgHg不活潑2

2Hg+O2↑24Ag+O2↑

HgO

△

Ag2O

△熱分解游離金屬冶煉的方法二、金屬冶煉的原理金屬的冶煉過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：金屬離子金屬原子

得到電子

【想一想】電解法、熱還原法和熱分解法冶煉金屬時(shí)：①金屬元素的化合價(jià)如何變化？②金屬離子是得電子還是失電子？金屬冶煉的原理金屬鋁的回收與利用合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源主要途徑回收金屬的意義(1)提高金屬礦物的利用率(2)減少金屬的使用量(3)加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用(4)使用其他材料代替金屬材料(1)節(jié)約礦物資源(2)節(jié)約能源(3)減少環(huán)境污染【查一查】閱讀課本P89最后一自然段，完成下表。三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源課堂小結(jié)二、金屬冶煉的原理一、金屬的冶煉方法三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源利用氧化還原反應(yīng)，使：Mn++ne-M電解法熱還原法熱分解法物理方法鋁＋某些金屬氧化物金屬＋Al2O3

高溫鋁熱反應(yīng)：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性逐漸

冶煉由

到

易難減弱課堂小結(jié)小試身手1．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原②利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原③電解法④熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳（填序號(hào)）？（1）Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬（）（2）Na、Mg、Al等活潑金屬（）（3）Hg、Ag等不活潑金屬（）（4）V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬（）①③④②小試身手小試身手2．鋁能冶煉某些熔點(diǎn)高、硬度大的金屬，是因?yàn)殇X（）A．具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性B．具有還原性，且生成氧化鋁時(shí)放出大量熱C．在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光D．是一種金屬，且密度小，熔點(diǎn)較低B小試身手3．下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是（）

A．WO3