41开发利用金属矿物和海水资源教案12（人教版必修2）

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1、第一节开发利用金属矿物和海水资源(文)授课时间：三维目标：1.知识目标：(1)说出金属冶炼的一般原理及冶炼的一般方法(2)说出海水资源综合利用对人类社会发展的重要意义2.能力目标：(1)通过铝热反应及海水的实验，学会金屈冶炼的原理及简单了解元素分析的方法(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。3.情感、态度和价值观目标：(1)通过了解金属回收的意义，培养学生的资源环保意识(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对化学学科的兴趣热爱教学重点：了解化学方法在金属矿物开发及海水资源开发中的作用。教学难点

2、：学生在掌握金属冶炼一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。教学过程学生自学发现问题检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。生生交流合作学习金属在自然界中的分布很广，但金属元素一般分布在什么区域？【质疑】金属元素在自然界中，如矿物或海洋中，是如何存在的呢？这又与什么性质有关？【讲解】我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。因此必须把化合态的金属转化为金属单质一金属的冶炼。【设问探究】我们该如何从矿石屮提炼出金属单质呢？根据什么原理？【讲解】冶炼金属的根据是用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成单质

3、，经过三个步骤。冶炼的步骤：第一步：矿石的富集：除去杂质，提高矿石屮有用成分含量。第二步：冶炼：利用氧化还原反应，在一定条件下，用还原剂还原。第三步：精炼:采用一定方法，提炼纯金属。【讲解】由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，对于不同活性的金属离子就必须釆取不同的还原方法进行冶炼。【板书】(1)、热分解法2HgO2Hg+02t2AgO2Ag+02t【分析】位于活动性顺序表中前端的金屈如K、Na.Ca.Al等金屈，我们知道其还原性很强，容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子；

4、一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能使用通电分解其熔融盐或氧化物的方法來冶炼。【板书】（2）、电解法MgCl2（熔融）Mg+Cl2t【分析】对于大多数金属，如位于金属活动顺序表屮间一段的金属所对应的离子，得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，必须使用还原剂还原金屈阳离子。常见的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气。一些活泼金屈也可作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。【板书】（3）、热还原法①常用还原剂：焦炭、CO、II2、活泼金屈（如Al）等【实验探究】实验4—1（实验前用磁铁检查一下室温条

5、件下有无铁存在；反应后再用磁铁检查有无铁生成）观察、记录实验现象，并思考回答：反应前：无铁存在。反应中：发光、放热、反应剧烈。反应后：用磁铁检查生成物有块状物被吸起。2A1+Fe203=2Fe+Al203+Q。Al的还原性强于铁，也能与化合态氧结合。证明A1的还原性强于Fe,Al可与化合态的氧反应。（演示铝热反应，由学生写出反应方程式，并分析各种试剂的作用）。2A1+Fe203=2Fe+Al203【小结】金属冶炼的方法：（投影）KCaNaMgAlZnFeSnPb(V)CuHgAg■——电解法热还原法热分解法1【讲述】有关金属冋收

6、再利用的好处。1、废旧金属的最好处理方法是冋收利用。2、回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。【资料介绍】以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省

7、95%以上的能源消耗。每生产一吨原铝锭需要消耗能源213.2TJ（电能约占82%）,而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5.5TJ（燃料约占80%）,仅为原铝锭生产能源消耗的2.6%,优势比较明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放暈91%,比用燃油发电减少二氧化碳排放量97%以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。【资料展示】海洋之所以被誉为人类未來的

8、希望，是因为海洋中有丰富的资源和能源。海洋口然资源的分类有多种，《中国自然资源从书•海洋卷》按照海洋资源的性质、特点、存在形态，将海洋资源分为6个大类：①海洋生物资源（包括渔业资源、药物资源、珍稀物种资源）；②海底矿产资源（包括金属矿产资源、非金属矿产资源、石油