高中第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用精品教學ppt課件-課件下載-教習網(wǎng)

人教版高中化學必修二《自然資源的開發(fā)利用》第一課時教學設計課題名《自然資源的開發(fā)利用》第一課時教學目標1．掌握金屬冶煉的實質、步驟和方法。2．掌握鋁熱反應的原理和實驗步驟。3.了解合理開發(fā)和利用金屬資源的原因及途徑。教學重點金屬冶煉的實質、步驟和方法，鋁熱反應的原理和實驗步驟。教學難點金屬冶煉的實質、步驟和方法，鋁熱反應的原理和實驗步驟。教學準備教師準備：PPT、實驗學生準備：預習課本教學過程新課導入人們在生活和生產(chǎn)中使用的金屬材料多為合金，它是由金屬單質加工獲得的。那么人們是如何獲得金屬單質？金屬礦物又是如何開發(fā)和利用的呢？新課講授一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬元素在自然界中的存在形式自然界中絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在只有少數(shù)金屬以游離態(tài)存在（金、鉑）2、金屬的冶煉?①定義: 工業(yè)上將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。?②實質:在一定條件下,用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。?③步驟：采礦→礦石富集→金屬冶煉→精煉部分金屬礦物如圖表示金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限。思考：地殼中鋁的含量比鐵和銅高，但是鋁使用的時間卻遠遠晚于銅和鐵，這是為什么呢？金屬的活動性越弱，人類開發(fā)、利用它的時間越早；金屬的活動性越強，人類開發(fā)、利用它的時間越遲。3、冶煉金屬的方法?①熱分解法—金屬活動性順序表中的不活潑金屬, 例如: Hg、Ag等練習:寫出HgO，Ag2O受熱分解的化學方程式?②電解法——適用于很活潑的金屬（K Ca Na Mg Al ）思考：為何工業(yè)上制鎂用MgCl2固體電解，而制鋁卻用Al2O3固體電解？原因：MgO的熔點遠遠高于MgCl2的熔點，電解熔融狀態(tài)的MgO需要更高的溫度，消耗更多的能量，對條件、設備的要求更高；AlCl3的熔點雖然低但易升華，是共價化合物，熔融狀態(tài)不電離，無法進行電解。?③熱還原法—大多數(shù)金屬（活動性介于Zn-Cu的金屬)常見還原劑：焦炭、CO、H2、活潑金屬Al等高爐煉鐵：C還原氧化銅：鋁熱反應：鋁與某些難熔金屬氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高溫條件下發(fā)生的置換反應稱為鋁熱反應。現(xiàn)象：1、鎂條劇烈燃燒2、氧化鐵與鋁粉發(fā)生劇烈反應，放出大量的熱，放出耀眼的白光，火星四射3、漏斗下部燒穿，有熔融物落入細沙中原理：鋁熱劑：鋁粉 + 金屬氧化物 (V2O5 Cr2O3 MnO2 FexOy等)注意：只有Al和比Al活動性弱的金屬形成的氧化物組成的混合物才能稱之為鋁熱劑。反應特點：在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質呈熔融態(tài)且易與Al2O3(固態(tài))分離。應用：①焊接鋼軌；②定向爆破；③冶煉熔點高的金屬（如鎢、釩、鉻、錳等）練習：請寫出MnO2、Cr2O3分別與Al反應的化學方程式④物理方法——富集法適用于極不活潑的金屬（如：鉑Pt、金 Au ）思考：沙里淘金的分離原理？淘金原理：金的密度比沙大，淘去粗沙后的砂金。⑤其它方法：濕法煉銅：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4Cu + 2AgNO3 =2Ag + Cu(NO3)2火法煉銅：Cu2S +O2 === 2Cu + SO2↑ 思考與交流：啟示1:從鋁土礦制鋁消耗的能量要遠遠高于回收鋁質飲料罐得到鋁消耗的能量，可知在實際生產(chǎn)過程中必須考慮投入與產(chǎn)出，要考慮成本。啟示2:加強度舊金屬的回收和再利用是合理開發(fā)和利用金屬資源的重要途徑。要樹立金屬垃圾也是一種寶貴資源的理念。在日常生活中，要大力倡導金屬垃圾的分類回收和再利用，養(yǎng)成自覺珍惜自然資源、節(jié)約資源、愛惜環(huán)境和保護環(huán)境的意識。啟示3:實際工業(yè)生產(chǎn)中，從金屬礦物到純凈金屬的冶煉過程是一個復雜的過程，往往涉及許多其他物質和反應，在得到所需產(chǎn)品的同時，也會產(chǎn)生廢棄物。因此必須考慮廢棄物的處理和生產(chǎn)對環(huán)境的影響，形成綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。利用鋁土礦制取氧化鋁：a．酸溶法的工藝流程：b．堿溶法的工藝流程：二、合理開發(fā)和利用金屬資源的原因及途徑1.原因：（1）資源有限且分布不均（2）金屬的冶煉消耗許多能量（3）金屬冶煉造成環(huán)境污染（4）金屬腐蝕造成大量損失2.措施：(1)提高金屬礦物的利用率；(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法；(3)防止金屬的腐蝕；(4)加強廢舊金屬的回收和再利用；(5)使用其他材料代替金屬材料。課堂小結金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬元素在自然界中的存在形式2、金屬的冶煉①定義②實質③步驟④冶煉方法布置作業(yè) 練習冊上相應習題板書設計一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬元素在自然界中的存在形式2、金屬的冶煉①定義②實質③步驟④冶煉方法熱分解法電解法熱還原法物理方法二、合理開發(fā)和利用金屬資源的原因及途徑教學反思本節(jié)課的重點是金屬冶煉的方法，根據(jù)金屬活動順序表得出四種金屬冶煉的方法：熱分解法、電解法、熱還原法、物理方法。教師在補充講解了鋁熱反應后可以舉例講解利用鋁土礦制取氧化鋁的流程題。