8.1.1 自然资源的开发利用（教学课件）(共30张PPT)_高中化学人教版（2019）必修二

(课件网) 8.1.1 自然资源的开发利用 金属矿物的开发利用 核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析 能从宏观上认识金属矿物资源的开发利用，理解不同金属冶炼方法的宏 观现象；从微观角度分析金属冶炼过程中氧化还原反应的本质，建立宏观 - 微观 之间的联系。 2. 科学探究与创新意识 通过对金属冶炼方法的探究，培养科学探究能力；鼓励学生对现有金属冶 炼方法进行创新思考，探索环保高效的新冶炼方法，以提高金属矿物的利用率。 3. 科学态度与社会责任 认识到地球上金属矿物资源的有限性和分布不均，树立资源保护意识；理 解金属冶炼过程中的能耗和环境污染问题，培养学生关注社会可持续发展的责 任感，积极倡导回收和再利用废旧金属等资源节约行为。 学习重难点 重点： 1. 不同金属的冶炼方法，如加热分解法、电解法、热还原法等，以及对应的 原理和典型反应。 2. 金属矿物资源的综合利用途径。 3. 以金属矿物为例，理解自然资源开发利用中的环境与发展问题。 难点： 1. 从氧化还原反应的本质理解不同金属冶炼方法的选择依据。 2. 如何引导学生建立资源有限和可持续发展的观念，将科学知识转化为社会 责任感，落实到实际行动中。 1. 金属元素在自然界的存在形式 游离态的银 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2) 铝土矿(Al2O3) 游离态的金 游离态的铂 1. 金属元素在自然界的存在形式 存在形态 绝大多数金属元素（如Na、K、Ca等） 极少数不活泼金属元素（如Au、Pt等） 游离态 化合态 2. 金属冶炼原理 实质：将金属元素从化合态还原为游离态： 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 各种金属材料的过程。 思考讨论 1. 为什么不同历史时期人类使用的器具材质不同呢？受到哪些因素的影响？ 思考讨论 2. 金属活动性不同，还原方法一样吗？金属活动顺序与金属冶炼有关系吗？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 3. 金属冶炼的方法 （1）金属冶炼方法与金属活动性的关系 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属阳离子得电子能力逐渐增强 电解法 电解法 热分 解法 物理方法 3. 金属冶炼的方法 （2）金属冶炼的方法———热分解法 适用对象：不活泼金属Hg、Ag 3. 金属冶炼的方法 （2）金属冶炼的方法———热还原法 适用对象：较活泼金属 （金属活动性排在Al之后和Hg之前的大多数金属） 铝热反应 [现象] 镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。 [原理] 铝热反应 （1）概念：铝与某些难熔金属氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等）在高温下发生的置换反应称为铝热反应。 （2）铝热剂：铝粉和某些难熔金属氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等）以一定比例形成的混合物。 （3）反应特点：在高温下进行，反应迅速并剧烈放热，新生成的金属单质呈熔融态且易于Al2O3（固态）分离。 （4）应用：冶炼金属、焊接钢轨等。 3. 金属冶炼的方法 （2）金属冶炼的方法———电解法 适用对象：非常活泼的金属K、Ca、Na、Mg、Al Na3AlF6 作用：降低熔融 时的温度 思考讨论 1. 制取金属钾、钠、镁时，为何电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2 而不电解熔融的 K2O、 Na2O、 MgO？ 物质 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/℃ 2852 2054 714 190（以分子形式存在） 沸点/℃ 3600 2980 1412 180 K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本 思考讨论 2. 制取金属铝时，为什么电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3？ 物质 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/℃ 2852 2054 714 190（以分子形式存在） 沸点/℃ 3600 2980 1412 180 氯化铝是共价化合物，熔融态氯化 ... ...