2016版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用学案 新人教版必修2

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1、第四章　化学与自然资源的开发利用[课程标准]1．以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。2．以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。3．能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。第一节　开发利用金属矿物和海水资源第1课时　金属矿物的开发利用[学习目标]1．了解金属在自然界中的存在形式。　2.掌握金属的冶炼方法。　3.掌握铝热反应原理及实验。　4.了解金属回收和资源保护的意义。　5.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。知识点一　金属

2、的冶炼►自主探究自主学习　探究归纳阅读教材P88～P90，思考并填空一、金属在自然界中的存在形态二、金属的冶炼1．热分解法适用于不活泼金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式。(1)加热分解HgO：2HgO2Hg＋O2↑。(2)加热分解Ag2O：2Ag2O4Ag＋O2↑。2．电解法适用于非常活泼金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式。(1)冶炼金属钠，电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。(2)冶炼金属镁，电解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。(3)冶炼金属铝，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。3．热还原法适用于大多数中等活泼金属

3、的冶炼，常用的还原剂有C、H2、CO等。请写出下列冶炼金属反应的化学方程式。(1)高炉炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。(2)铝热反应炼铁：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。(3)用氢气还原氧化铜：H2＋CuOCu＋H2O。4．其他方法(1)火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2。(2)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。三、金属资源的合理开发利用1．合理开发利用金属资源的意义：金属矿物资源是不可再生资源且贮量有限，冶炼过程中会消耗大量能量，也易造成环境污染。故应合理开发利用金属资源。2．有效利用金属资源的途径(1)提高金属矿物的利用率；(2)减少金属的使用

4、量；(3)加强金属资源的回收和再利用；(4)使用其他材料代替金属材料。自我测评►———————————————————(做一做)1．判断正误：(1)黄金的冶炼需要热分解法。(×)分析：金在自然界中以游离态存在，无需进行冶炼。(2)金属阳离子被还原，一定得到金属单质。(×)分析：变价金属元素的最高价阳离子被还原时，可能得到中间价态的离子，而不一定得到金属单质，如Fe3＋可被还原成Fe2＋。(3)金属冶炼的实质是把金属从化合态还原为游离态。(√)分析：金属冶炼的实质是利用氧化还原反应将金属从化合物中还原出来。2．思考：利用CO冶炼铁的反应是置换反应吗？提示：不是。CO冶炼铁的反应是3CO

5、＋Fe2O32Fe＋3CO2，该反应不是置换反应。[认知总结]金属的活动性与冶炼方法1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强→弱金属离子得电子能力弱→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法2.常用的热还原法各种热还原法的优缺点：优点缺点H2还原法金属纯度高工业成本高CO和C还原法工业成本低金属纯度低，产生污染性气体CO铝热法可以冶炼高熔点、难以冶炼的金属工业成本较高特别提醒　金属冶炼的基本步骤►讲练互动典例剖析　题组训练[典例剖析]冶炼金属一般有下列4种方法：①焦

6、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，③D．Ⅳ，④[解析]　金属冶炼方法的选择与金属在自然界中存在的状态、金属活动性等有关，需要在理解的基础上加以记忆。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ发生的反应分别是Ⅰ.Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑；Ⅱ.Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；Ⅲ.2Al＋Cr2O3Al2

7、O3＋2Cr；Ⅳ.先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融的MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。则Ⅰ属于方法①，Ⅱ属于方法③，Ⅲ属于方法③，Ⅳ属于方法④。综上分析，B选项不正确。[答案]　B[规律方法]　选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属活动性。金属活动性顺序中，金属的位置越靠前越难被还原，金属的位置越靠后越容易被还原。[题组训练]题组　金属的冶炼1．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(　　)选项冶炼原理方法A2HgO2H