8.1 自然资源的开发利用（第1课时 金属矿物的开发利用）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品课件（人教版2019必修第二册）

第一节 自然资源的开发利用　 第1课时 金属矿物的开发利用 人教版必修第二册 榆次一中 李金虎 学习目标 1. 了解金属在自然界中的存在形态，熟知金属冶炼的方法及其原理，掌握铝热反应的原理和实验。 2. 以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性。 学习目标 1．通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。 2．体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，解释化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。培养学生“科学态度和社会责任”的学科素养。 素养目标 情境引入 自然资源与可持续发展 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 用途广泛的金属材料 情境引入 情境引入 思考与交流： 如果你是一名金属冶炼工业的技术人员，要进行金属冶炼，你都会考虑哪些问题呢？ 1.生活中常用到哪些金属？ 2.它们在自然界常以什么形态存在？ 3.金属冶炼的方法是什么？ 教学过程 一、金属在自然界中的存在形态 铝 铁 陨铁 金 铂矿 (3)在地壳中，含量最高的金属元素是____，其次是____。 1. 极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 教学过程 铝 铁 2. 绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。 (3)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 孔雀石[Cu2(OH)2CO3] 教学过程 二、金属的冶炼 1.定义：用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 2.实质： Mn+(化合态） 得电子，被还原 M（游离态） 教学过程 3.方法： 二、金属的冶炼 金属越不活泼，金属阳离子的氧化性越强，金属越容易被还原出来 教学过程 (1)物理方法——富集法 适用于极不活泼的金属（如：铂Pt、金 Au ） 马达加斯加街头淘金者 刚果手工金矿开采 思考：沙里淘金的分离原理？ 《浪淘沙》 -刘禹锡 日照澄洲江雾开， 涛金女伴满江隈。 美人首饰侯王印， 尽是沙中海底来。 淘金原理：金的密度比沙大，淘去粗沙后得砂金。 教学过程 (2)热分解法——适用于不活泼的金属（Ag、Hg） 古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银” 古法炼汞 古法炼银 教学过程 ✹信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。——沈括《梦溪笔谈》 ✹用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。——明·陆容《菽园杂记》 ① 铜的冶炼 湿法炼铜 火法炼铜 （3）化学法——热还原法（大部分活泼金属） 常用还原剂：C、H2 、CO、 活泼金属 教学过程 教学过程 （3）化学法——热还原法（大部分活泼金属） ②高炉炼铁： 教学过程 ③铝热法炼铁 教学过程 ②铝热法炼铁 【实验原理】 2Al + Fe2O3 ==== 2Fe + Al2O3 高温 思考：镁条与氯酸钾的作用是什么？蒸发皿为什么要铺一层沙子？ 作为引发剂，提供高温条件； 防止滴落的高温熔融物使蒸发皿炸裂 教学过程 铝热反应的实际应用 ① 冶炼高熔点金属，如铬、锰、钨、钒等 ② 金属焊接，如焊接钢轨 3MnO2 + 4Al ==== 3Mn + 2Al2O3 高温 高温 Cr2O3 + 2Al ==== 2Cr + Al2O3 教学过程 (4)电解法——适用于很活泼的金属（K Ca Na Mg Al ） ①制Na： 。 ②制Mg： 。 ③制Al： 。 教学过程 思考与交流： 制备镁、铝时，原料为什么选择 MgCl2 、Al2O3，而不选择MgO、AlCl3？ 根据信息： 提示：AlCl3 是共价化合物 教学过程 某地探明有大量铝土矿（主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3等杂质），现你作为该厂特聘人员，协助完成金属铝得冶炼： Al2O3(Fe2O3) NaOH溶液 过