8.1.1 金属矿物的开发利用-【化学优课PPT】高中化学必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

人教版 必修第二册 化学优课PPT 授课教师： 第1课时 金属矿物的开发应用 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发应用 资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关，在其研究与应用中发挥着重要作用。 按照绿色化学思想和循环经济原则，利用化学变化可以改变原有物质的组成和结构，合成新物质，使之具有更加优异的性能；可以科学、安全、有效和合理地开发自然资源和使用各种化学品，为建设美丽家园发挥化学科学的重要价值。 自然资源的开发利用 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学 自然资源与可持续发展 自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础，包括土地与土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。 可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。 学习目标与核心素养 1. 了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。 2. 以金属矿物的开发利用为例，了解依据物质的性质及其变化综合利用资源的方法，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。 1. 科学探究与创新意识：能从自然资源的开发利用的问题出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验进行实验探究。 2. 科学态度与社会责任：能分析化学科学在开发利用自然资源，促进科技发展和社会文明等方面的价值和贡献。 学习目标 核心素养 新课导入 新课导入 多功能军工刀 高压钠灯 铜导线 铁锅 不锈钢锅 钛合金羽毛球拍 镍合金门锁 铂合金首饰 钠钾合金 人们在生活和生产中使用的金属材料多为合金，它是由金属单质加工获得的。那么人们是如何获得金属单质？金属矿物又是如何开发和利用的呢？ 新课讲解 金属矿物的开发利用 请思考：金属的发现和使用的先后与什么因素有关呢？ 主要与金属的活动性有关，越活泼的金属越难以冶炼 金属矿物的开发利用 金属使用史 德国化学家维勒制得金属铝 戴维用钾还原氧化镁MgO最早制得少量镁 英国化学家戴维首次用电解法制得金属钾和钠 战国时期 春秋末年（公元前五世纪） 秦始皇陵存在大量水银 青铜器时代公元前14~11世纪 新石器时代（距今10000年） 黄金已开始使用 铁器时代 司母戊鼎 1808年 1807年 1827年 金属元素在自然界中存在的形态 极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 铝 铁 陨铁 金 铂矿 绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。 在地壳中，含量最高的金属元素是____，其次是____。 黄铜矿(CuFeS2) 赤铁矿(Fe2O3) 铝土矿 (Al2O3) 软锰矿(MnO2) 钨锰铁矿 如何得到金属单质？ 金属矿物的开发利用 金属自然界中存在的形态：除了 等极少数金属以外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显 化合价。 Pt（铂）、Au（金) 化合物 正 如何从金属矿物中得到这些金属？ 金属的冶炼 赤铁矿 Fe2O3 黄铜矿CuFeS2 闪锌矿 ZnS 金属矿物的开发利用 金属元素在自然界中存在的形态 金属矿物的开发利用 原理：将金属从化合物中_______出来, 用于生产各种金属材料。 实质：化合物中金属_______电子被_______生成金属单质。 还原 得到 还原 金属的冶炼 Mn+(化合态） 得电子，被还原 M（游离态） 运用模型：氧化还原反应 金属矿物的开发利用 金属的冶炼 【思考与交流】如图表示金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发利用的大致年限。 (1)地壳中铝的含量比铁和铜高，但是铝使用的时间却远远晚于铜和铁，这是为什么呢？ 铝的活动性强，自然界中没有单质铝，铝元素在自然界中主要存在于铝土矿中。 金属矿物的开发利用 (2)根据以上金属的活动性和人类开发利用这些金属时间的数据，你发现了什么规律？ 金属的活动性越弱，人类开发、利用它的时间越早； 金属的活动性越强，人类开发、利用它的时间越迟。 2NaCl(熔融)=== 2Na＋Cl2↑ 电解 (3)找出你熟悉的2～3种金属单质，说明它们的制备方法，写出有关的化学方程式。 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 高温 CuO + H2 == Cu + H2O 高温 金属的冶炼