2019-2020年高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用学案 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用学案新人教版必修2【目标导学】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。2．认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。知识点一　金属矿物的开发利用[基础梳理]一、金属在自然界的存在形态二、金属的冶炼1．冶炼原理2．冶炼方法(用化学方程式表示)三、金属资源的合理开发利用1．原因：金属矿物资源有限，且金属冶炼常会消耗许多能量，也易造成环境污染。2．途径(1)提高金属矿物的利用率。(2)减少金属的使用量

2、。(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。[牛刀小试]1．连线。金属　　　　　　　　　　冶炼方法(1)Na、MgA．热分解法(2)FeB．高温还原法(3)Hg、AgC．电解法答案：(1)—C　(2)—B　(3)—A2．下列说法不正确的是(　　)A．自然界中不存在游离态的金属单质B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护解析：选A　自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金

3、属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。　问题一　金属的冶炼[讲重点]1．金属的活泼性与金属的冶炼方法少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在，如金、铂等。大部分金属以化合态形式存在于自然界，金属越不活泼，从其化合物中还原出来越容易，金属越活泼从其化合物中还原出来越困难。金属活泼性与冶炼方法的关系如表所示：金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSn

4、Pb(H)CuHgAgPtAu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规律金属越活泼，其对应离子越难得电子，越难被还原成单质2.热还原法冶炼金属的分类和优、缺点(1)分类：(2)优、缺点：用氢气还原法冶炼金属，纯度高，但成本也高；用一氧化碳还原法和炭还原法冶炼金属，纯度低，冶炼成本也低；用铝热法可以冶炼熔点高、难冶炼的金属，成本较高。[特别提醒]　(1)金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现和应用的时间就相对晚一些。(2)同一种金属

5、可能有不同的冶炼方法，如金属Cu可用热还原法、湿法冶炼等。[举典例]例题1　如表所示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A2HgO2Hg＋O2↑热分解法B2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解法CCu2S＋O22Cu＋SO2热分解法DFe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3热还原法[解析]　活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼，故A、B、D正确。C错误，应为火法炼铜。[

6、答案]　C金属冶炼方法的选择金属冶炼方法的选择依据是：金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。金属活动性越强，金属阳离子的氧化性越弱，用电解法；金属活动性越弱，金属阳离子的氧化性越强，用一般还原剂还原即可。　问题二　铝热反应[讲重点]1．铝热反应(1)概念：铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。(2)原理：Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来。(3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。(4)反应特点：①

7、在高温下进行。②反应迅速并放出大量的热。③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。2．铝热反应实验实验操作实验现象(1)镁带剧烈燃烧；(2)铝热剂发生剧烈的反应；(3)反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙子中实验结论在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热[特别提醒]　铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不活泼的金属从其金属氧化物中还原出来，故只有活泼性比铝弱的金属才能利用铝热反应进行冶炼，如Mg等活动性强的金属不能用铝热法冶炼。[举典例

8、]例题2　如图为铝热反应的实验装置，请回答有关问题：(1)纸漏斗中铺在氧化铁和铝粉混合物上面的物质为________。(2)引发该铝热反应的操作为_________________________________________。(3)若将氧化铁换成氧化镁，该反应能否发生？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________。(4)铝热反应的用途有哪些(列举两