第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時金屬礦物的開發(fā)利用開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二1新課情境呈現(xiàn)2課前新知預(yù)習3預(yù)習自我檢測4課堂探究研析5學科核心素養(yǎng)6課堂達標驗收7課時作業(yè)新課情境呈現(xiàn)現(xiàn)在我們家庭中大多都是不銹鋼或陶瓷餐具，鋁制餐具已逐漸退出，但在鋁剛被提煉出來的19世紀，拿破侖大宴賓客及大臣時，其他人用銀做的餐具而他自己卻用鋁做的餐具。1889年，德國著名的化學家門捷列夫到英國倫敦訪問和講學，英國科學家為表彰他在化學上的杰出貢獻，尤其是在發(fā)現(xiàn)元素周期律和建立元素周期表上的貢獻，贈給他一件貴重的獎品，就是用金和鋁制成的一架天平。為什么在地殼中含量比鐵還多的金屬鋁，在19世紀比金還貴重呢？隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，各種各樣的金屬應(yīng)用越來越廣，但絕大多數(shù)的金屬元素以化合物的形式存在于自然界的金屬礦物中。那么，怎樣從金屬礦物中得到金屬呢？不同的金屬冶煉方法是否相同呢？課前新知預(yù)習開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二一、金屬在自然界中的存在形態(tài)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二二、金屬的冶煉1．冶煉的原理和實質(zhì)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二2．冶煉的方法(1)常用方法。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二三、金屬資源的合理開發(fā)利用1．合理開發(fā)利用金屬資源金屬礦產(chǎn)資源是不可再生資源。2．有效利用金屬資源的途徑(1)提高金屬礦物的__________；(2)減少金屬的使用量；(3)加強金屬資源的__________和再利用；(4)使用其他材料代替金屬材料。利用率回收開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二預(yù)習自我檢測1．(2019·大連高一檢測)下列關(guān)于鈣、鈉、鐵的冶煉方法正確的是(

)A．電解法、熱分解法、熱還原法B．電解法、電解法、熱還原法C．熱還原法、熱分解法、熱還原法D．電解法、電解法、熱分解法B2．已知一些金屬單質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與其金屬活動性存在著某種必然的聯(lián)系，請你推測：下列事件發(fā)生在鐵器時代之前的是(

)A．金屬鋁的冶煉 B．青銅器時代C．金屬鉀的使用 D．戴維發(fā)現(xiàn)金屬鈉解析：鐵的活潑性大于銅，在鐵器時代之間的金屬，鋁、鈉、鉀的金屬活動性比鐵強，銅的活動性比鐵弱，所以在鐵器時代之前使用的金屬是銅，所以選B。B3．(2019·青島高一檢測)下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是(

)C4．已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則下列能冶煉出金屬鋰的方法是(

)A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法解析：常見金屬的冶煉方法有電解法、熱還原法和熱分解法，活潑金屬Na、Mg、Al等用電解法冶煉，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)用電解法冶煉，故選A。AB開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二6．氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是(

)A．電解熔融NaCl制備金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被還原，氯離子被氧化B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C．用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1molFe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9mole－D．鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化解析：電解熔融NaCl制取金屬鈉，同時生成氯氣，鈉離子被還原，氯離子被氧化，A正確；金屬冶煉，金屬元素被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；Fe3O4中3個Fe共顯＋8價，故1molFe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移8mole－，C錯誤；鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化，D正確。C開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二課堂探究研析開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二問題探究：知識點1金屬的冶煉開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二1．根據(jù)金屬冶煉的方法討論，金屬冶煉的實質(zhì)是什么？2．在金屬中，鋁元素在地殼中的含量居第一位，為什么鋁的發(fā)現(xiàn)和使用比銅和鐵要晚得多？開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二典例1B開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二解析：A項，鈉與鎂貴重，鈉的工業(yè)操作要求、經(jīng)濟價值較高，所以該反應(yīng)不宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，A項錯誤；B項，Mg為活潑金屬，通常采用電解熔融金屬化合物的方法冶煉，操作相對簡便，經(jīng)濟價值較高，宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，B項正確；C項，MgO的熔點很高(2800℃)，在加熱條件下難以分解，加熱分解能耗大，所以該反應(yīng)不宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，C項錯誤；D項，Mg比Al活潑不能用鋁熱反應(yīng)冶煉Mg。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二〔變式訓(xùn)練1〕(2019·陽泉高一檢測)有關(guān)金屬的冶煉原理，下列說法正確的是(

)A．肯定發(fā)生的是置換反應(yīng)B．肯定發(fā)生的是分解反應(yīng)C．肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)D．只能用金屬作還原劑冶煉金屬解析：金屬的冶煉是將金屬化合物轉(zhuǎn)化成金屬單質(zhì)的過程，金屬化合價發(fā)生了變化，所以一定是氧化還原反應(yīng)，C項正確。C問題探究：1.鋁熱反應(yīng)實驗中鎂條與氯酸鉀的作用是什么？2．能否利用鋁熱反應(yīng)冶煉鎂？探究提示：1.鎂條的作用是燃燒放出大量的熱引發(fā)KClO3分解，氯酸鉀的作用是供氧劑。2．Mg的活動性強于Al，不能用Al還原MgO制得Mg。知識點2鋁熱反應(yīng)2．鋁熱反應(yīng)實驗【實驗現(xiàn)象】

如圖所示進行鋁熱反應(yīng)：觀察發(fā)生的現(xiàn)象，回答下列問題：典例2Fe2O3

Al加少量KClO3，插上鎂帶并將其點燃①②③④(4)某同學為研究該實驗，查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù)：合理氫氧化鈉溶液〔變式訓(xùn)練2〕用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是利用了鋁(

)①具有還原性②既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)③具有導(dǎo)電性④被氧化過程中放出大量的熱A．① B．①③④C．①④ D．①②③④解析：鋁熱劑法是活潑金屬還原劑法冶煉金屬的一種方法，除利用鋁的還原性外，還由于該反應(yīng)過程中放出大量的熱可使“難熔金屬”熔化，從而進一步將其分離出來。C核心科學素養(yǎng)鋁的冶煉史1825年，丹麥的奧斯特分離出少量的純鋁。1827年，德國化學家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應(yīng)而制得了鋁。但是鉀太昂貴了，所以不允許大規(guī)模地生產(chǎn)鋁。又過了27年，法國化學家德維爾用金屬鈉與無水氯化鋁一起加熱而獲得閃著金屬光澤的小鋁球。因此在19世紀，鋁是一種珍貴的金屬，它的價格同黃金相當。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件學年高中化學必修二1884年，在美國奧伯林學院化學系，有一位叫做查爾斯·馬丁·霍爾的青年學生。當時他只有二十一歲。一次，他聽一位教授(這位教授正是維勒的學生)說：“不管誰能發(fā)明一種低成本的煉鋁法，都會出人頭地?！边@使霍爾意識到只有探索廉價的煉鋁方法，才能使鋁被普遍應(yīng)用?；魻栐谧约杭依锏牟穹恐薪ㄔO(shè)一個家庭實驗室，經(jīng)過兩年的不斷探索終于在1886年2月的一天，他終于看到小球狀的鋁聚集在陰極上，后來，這些鋁球竟成為“王冠寶石”，至今仍珍存在美國制鋁公司的陳列廳中。還有一件值得提及的事，非常巧合，一位與霍爾同齡的年輕的法國化學家埃魯也在這年稍晚些時候發(fā)明了相同的煉鋁法?；魻柵c埃魯在遙遠的兩大洲，同年來到人世(1863年)又同年發(fā)明了電解煉鋁法(1886年)。雖然他們之間曾一度發(fā)生了專利權(quán)的糾紛，但后來卻成為莫逆之交。1911年，當美國化學工業(yè)協(xié)會授予霍爾著名的佩琴獎?wù)聲r，埃魯還特意遠涉