8.1　第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用 学案（含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用 【课程目标】　1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法。 2．了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式。 知识点一　金属矿物的开发利用 【知识衔接】　(1)金属的通性：金属具有金属光泽，导电、导热、良好的延展性等物理通性；金属的化学通性是易失电子，显示出还原性；金属最外层电子小于4，化合价只有0价和正价，一般能与酸、非金属性强的单质等反应。 (2)金属活动性顺序表(由强到弱)：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。 1．金属元素在自然界中的存在形态 2．金属的冶炼 (1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。 　　　可表示为Mn＋＋ne－===M。 (2)原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子_____成金属原子，从而获得金属单质。 3．金属的冶炼方法 (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (2)金属的冶炼方法 续表 其中热还原法常用的还原剂有_____、_____、_____、一些活泼金属等。 【师说·助学】　结合下列表格物质的熔、沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时，选择Al2O3而不是AlCl3？ 4．铝热反应 (1)概念：铝与某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的_____称为铝热反应。 (2)实验探究 反应原理：以铝和氧化铁反应为例：_____。 实验装置： 一般用湿润的纸漏斗盛装反应物。 　　 实验现象：①镁条剧烈燃烧；②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；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，有熔融物落入沙中。 【归纳总结】　铝热反应 (1)铝热剂：铝粉和某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5、MnO2等)的混合物。 (2)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3(固态)分离。 (3)应用：在冶金工业上，常用这一原理制取熔点较高的金属，如V、Cr、Mn等；也可用于焊接钢轨等。 5．金属矿物资源的开发和利用措施 (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)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。 (5)加强废旧金属的回收和再利用。 即学即练 1．下列关于金属冶炼的说法中错误的是(　　) A．电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却 B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等 C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关 2．[2024·新疆哈密期末]下列金属冶炼：①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na，其中最适宜用热还原法冶炼的是(　　) A．②③⑤ B．③④ C．①②④⑥ D．②③④⑤ 3．铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是(　　) A．该反应的实质是金属的置换反应 B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂 C．铝单质很活泼，通常表面附着一层致密的氧化铝薄膜 D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属 知识点二　海水资源的开发利用 1．海水资源 (1)海水资源丰富：海洋约占地球表面积的71%。 (2)海水中水的储量丰富：海水中水的储量约占地球上总水量的97%。 (3)海水中化学元素的多样性：海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量。 (4)海水中化学元素的分散性：海水中含有元素的种类很多、总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。这是从海水中 ... ...