高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用评课课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用评课课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了学习目标，金属矿物的开发利用，铜的冶炼，课堂小结，课堂达标等内容，欢迎下载使用。

通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。
阅读课本P98资料卡片自然资源与可持续发展，联系生活，了解自然资源的分类和可持续发展的目标和分类
一.金属元素的存在形式
将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼
采矿→矿石富集→金属冶炼→精炼
除杂,提高矿石中有用成分的含量
Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
约3000年前铁器时代
约5000年前青铜时代
金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代的发展历程。
思考：为什么金属越活泼越难冶炼？
金属活动性逐渐减弱 金属阳离子得电子能力：弱 →强
阅读课本P98总结金属冶炼常用的方法
1.下列关于金属冶炼的说法不正确的是（ ）A.金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的B.天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质C.金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤D.金属冶炼一定要用到还原剂
适用范围：很活泼的金属
Na3AlF6 作用：降低氧化铝的熔点
Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
拓展1：Na3AlF6冶炼。
拓展2：(1)电解熔融MgCl2,而不用MgO?
(2)电解Al2O3,而不用AlCl3?
(3)电解法制备此类金属，能否在水溶液中?
拓展1：浓硫酸为什么可以干燥CO、H2？
拓展2：完成Cu2(OH)2CO3和木炭加热制备金属铜的方程式。
拓展2：完成H3BO3和Mg制定单质硼的方程式。
拓展2：明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…冷定，毁罐取出，…，即倭铅也”（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭）
拓展3：C 做还原剂时产物判断。
1、镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光2、漏斗内剧烈反应，放出大量的热，火星四射3、纸漏斗的下部被烧穿，有红热熔融物落入沙中，冷却后变为黑色固体
镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更剧烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。
思考：铝做铝热反应的原因？
铝热法：用金属铝做还原剂冶炼活泼性不如铝且“高熔点”的金属（Cu、Fe、V、Cr、Mn等）
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
铝粉 + 金属氧化物 (V2O5/Cr2O3/MnO2/FexOy等)
焊接钢轨，冶炼高熔点，且活泼型比铝差的金属
拓展2：能否用“盐酸+硫氰化钾”，检验铝还原Fe3O4后产物中是否有Fe3O4的检验？
3.铝能用于冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，这不是因为（ ）A.铝具有还原性B.铝具有导电性C.铝较Cr、V、Mn等价格便宜D.冶炼反应放出大量的热
古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂烧之成水银”
适用范围：不活泼的金属
金在自然界中以游离态存在。“沙里淘金”有诗为证“千淘万漉虽辛苦， 吹尽狂沙始到金”
淘金原理：金的密度比沙大
适用范围：很不活泼的金属
例1：已知工业上真空炼铷的反应方程如下：2RbCl + Mg = MgCl2 + 2Rb(g) 对此反应能够进行的正确解释是（　　）A．铷比镁的金属性弱 B．MgCl2的热稳定性比RbCl弱C．铷的沸点比镁低，把铷的蒸气抽走后，平衡向正反应方向移动D．高温下Mg2+得电子能力比Rb+弱
难挥发性物质制备易挥发性的物质
Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
流程题专项练习（分别酸法、碱法由铝土矿制备铝）
例2：铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2、Fe2O3等。因此从铝土矿中提Al2O3的流程可以设计成两种方案。
上述过程残渣和沉淀的化学式分别为_______、 _______前后滤液的主要阳离子的符号分别为_______________、_______写出该过程①②离子方程式分别为①___________________________________________________________________ ② ；
a．酸溶法的工艺流程：
AlO2-＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-
Al3+ Fe3+
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
上述过程残渣和沉淀的化学式分别为_______、_______前后滤液的主要阳离子的符号分别为_______、_______写出该过程①②离子方程式分别为__________________________________________________________________________________________；反应③的化学方程式_______________________________
b．碱溶法的工艺流程：
SiO2＋2OH－===SiO32-＋H2O
5.冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作为还原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。 Al： ；Mg： ；Cu： ； Hg： ；Mn： 。
合理开发和利用金属矿物资源的原因：
阅读课本P99第一自然段思考：为什么要合理开发和利用金属矿物资源？如何有效利用金属矿物?
开发环保高效的金属冶炼方法
加强金属资源的回收和再利用
使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量
合理开发和利用金属矿物资源的措施：
1．下列说法正确的是(　　)A．地球上金属矿物资源丰富，可以任意开采B．金属冶炼会消耗很多能量，但不会污染环境C．应加强废旧金属的回收和再利用D．金属材料可用其他材料完全代替
启示1:从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝消耗的能量，可知在实际生产过程中必须考虑投入与产出，要考虑成本。
启示2:加强度旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识。
启示3:实际工业生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识。
阅读并分析课本P99思考与讨论，你有何启示？
1.列说法错误的是(　　)A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
2.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是（ ）A.金属在自然界的存在形式B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低D.金属阳离子得电子的能力
3.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是（ ）A.金属钠的使用 B.青铜器的大量使用C.海水提镁 D.铝热法制铬
4.在冶金工业上,①均能用热还原法制得的一组金属是(　　)。Na、Mg、Al B. Na、Zn、Fe C. Zn、Fe、Cu D. Mg、Al、Zn、Fe
②常采用电解法冶炼的金属是（ ）A.Fe B.Cu C.Al D.Ag
③可用热分解法就可能制得的金属有（ ）A. Cu Zn B. Ca K C. Ag Hg D. Na Al