人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教案配套ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教案配套ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了金属的冶炼方法，思考与讨论，金属的回收和环境保护，金属铝的回收与利用等内容，欢迎下载使用。

第一节 自然资源的开发利用
第一课时 金属矿物的开发利用
教学目标1.了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质活动性与选择冶炼之法的联系。2.掌握铝热反应的原理及应用。3.通过对比回收铝制品制铝与从铝土矿制铝耗能相比，理解金属回收的重要性。教学重难点重点：金属的冶炼方法、铝热反应难点：金属的冶炼方法、铝热反应
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样从金属矿物中得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？
一、金属在自然界的存在形态
金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，自然界中，除金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合物的形式存在。在地壳中，含量最高的金属元素是Al，其次是Fe。
二、金属资源利用的演变发展
多种金属资源的更加充分利用
科学技术的不断发展进步，驱动人类文明的发展
当今社会，科学技术更是第一生产力！
三、金属矿物的开发利用
1.金属冶炼原理与实质
人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼（还原）出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。
(2)实质:用还原的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子，变成金属原子。可表示为Mn＋＋ne－=M。
(1)原理:将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。
人类最早发现和应用的金属分别是：
思考：在人类使用金属发展史上，经历了青铜时代到铁器时代，而铝的大规模使用始于1886年美国青年化学家霍尔发明了电解制铝法后，你认为人类利用金属的先后顺序和金属本身的性质有关系吗？
金属活泼性与对应离子得电子能力的关系：金属越活泼，其对应离子越难得电子，越难被还原成单质。因此，不同的金属元素，其金属性(原子失去电子的能力)不同。因此，将不同的金属元素由化合态还原为游离态的难易程度不同，人们最先发现并使用的一定是容易被还原的金属
结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可；
②金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
举例：Hg和Ag的氧化物受热分解
适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼，即不活泼的金属
原理：部分金属氧化物不稳定
② 电解法（适用于非常活泼金属的冶炼）
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
原理：熔融电离产生离子， 电源驱动反应
AlCl3是共价化合物，熔融不能电离，不能导电，因此要选用Al2O3冶炼金属铝
原理：高温条件金属氧化物被还原，常用的还原剂一般选用 C、CO、H2及较活泼金属如Al等.
③ 热还原法（适用于大多数中等活泼金属的冶炼）
④ 其他方法西汉《淮南万毕术》有“曾青得铁，则化为铜”的记载。
湿法炼铜 Fe+CuSO4 === FeSO4 + Cu
火法炼铜 Cu2S+O2 === 2Cu + SO2
利用铝热反应可以在野外焊接大截面的钢轨，其原理为2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe，
二、金属矿物的开发利用
人教版（2019）高一化学必修二第八章第1节 自然资源的开发利用 第1课时 课件(共38张PPT)
铝热反应为放热反应，放出的热可以维持反应继续进行，因此不需要持续加热。 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。 蒸发皿中铺少量细沙的作用一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。
化学性质稳定，自然界中以单质形式存在
还原性很强，难以找到还原性更强并合适的还原剂
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au
不活泼，阳离子氧化比较强
大部分金属，在高温下，用焦炭、一氧化碳、氢气等作还原剂
【思考与讨论】生产1ml铝消耗的电能至少为1.8⨯106J，回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿相比，前者的能耗仅为后者的3%∼5%。通过对上述数据的分析和比较，结合图8-1和8-2，你想到了什么？请将你的想法与同学交流
1、为什么要合理开发和利用金属矿物资源？
1、金属矿物资源有限且分布不均2、冶炼金属要消耗大量能量，也易造成污染3、金属腐蚀普遍存在，造成大量损失
2、合理开发和利用金属矿物资源的措施有哪些？
(1)提高金属矿物的利用率。(2)开发环保高效的金属冶炼方法。(3)防止金属的腐蚀。(4)加强废旧金属的回收和再利用。(5)使用其他材料代替金属材料。
2019版高一化学下学期第八章第一节自然资源的开发利用第一课时金属矿物的开发利用(共49张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件
回收金属的意义：（1）节约矿物资源（2）节约能源（3）减少环境污染
金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系：
(1)所有金属单质必须通过化学反应才能获得(　　)(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(　　)(3)越活泼的金属元素，人类利用的越晚(　　)
提示　活泼性非常弱的金属，如金、铂等，在自然界中以单质形式存在，可以通过物理方法获得。
提示　金属冶炼的本质就是利用还原剂，将金属从化合物中还原出来。
提示　越活泼的金属，其金属阳离子氧化性越弱，越难被还原，因此利用的时间就越晚。
(4)用热还原法冶炼金属时，可以用H2将Mg从化合物中还原出来(　　)(5)铝热反应本质是用铝将比铝活泼性弱的金属从其化合物中置换出来(　　)
提示　Mg是活泼金属，其活泼性大于H2的活泼性，不能用热还原法制备。
提示　铝热反应本质是置换反应，是利用金属铝的还原性把活泼性弱的金属从其化合物中还原出来。
1.工业上常用电解法冶炼的金属为A.镁 B.铁 C.铜 D.银
解析　镁是活泼金属，用热还原法不能获取，只能用电解熔融的氯化镁来制取。
2.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
解析　钠、镁都是活泼金属，工业制备常用电解法，铝热法制铬是在高温下用铝作还原剂，将铬从其化合物中置换出来，故A、C、D三项对应的事件都是近现代发生的，铜性质非常稳定，易从化合物中提取出来，故青铜器的使用应发生在铁器时代之前。
3.铝能用于冶炼熔点高的金属(如V、Cr、Mn等)，用到的铝的性质是A.银白色金属B.熔、沸点相对较低C.导电、导热性能好D.还原性强，在反应中释放出大量的热
解析　铝热法冶炼金属利用的是铝的还原性强，在反应中释放大量的热，在高温下，将活泼性相对弱的金属从其化合物中置换出来的性质。
解析　K和Mg不能用H2或CO来还原其化合物制得，因活泼金属单质会和H2O或CO2反应，A项错误；Al应用电解法冶炼，B错误；Hg和Ag常用热分解法冶炼，D错误。
4.下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是A.K、Mg B.Fe、AlC.Fe、Cu D.Hg、Ag
5．下列变化过程不属于金属冶炼的是(　　)A．电解氧化铝B．铁在氧气中燃烧C．金属氧化物与焦炭在高温下反应D．高温下CO还原CuO