第8章 第1节 自然资源的开发利用(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学必修第二册同步学习指导(人教版2019)

第八章　 化学与可持续发展 情景切入 　 　 1. 自然资源的开发利用 我国古代炼铁工业长期领先于其他国家,在西汉初期,人们已经懂得 用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁,该法领先欧洲一千余年。 所有的金 属氧化物都可以与木炭在高温下反应生成金属单质吗? 2. 化学药品的合理使用 在三聚氰胺、瘦肉精、苏丹红等食品安全事件后,大家对食品添加 剂产生了恐惧感。 三聚氰胺、瘦肉精、苏丹红是食品添加剂吗? 使用食 品添加剂会对人体有害吗? 3. 环境保护与绿色化学 在人类活动中如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会 发生不良变化,危害人类健康和生存。 在经济的发展过程中一定要“先污 染后治理”吗? 123 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　 海水资源的开发利用 学习目标 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。 3. 以海水资源的开发利用为例,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。 核心素养 1. 能针对某些化学工艺设计存在的各种问题,提出处理或解决问题的具体方案。 2. 具有将化学成果应用于生产、生活的意识。 3. 能运用所学化学知识分析金属矿物、海水资源开发利用对社会可持续发展可能带来的双重影响,并 对这些影响从多个方面进行评估。 4. 主动关心资源开发利用,形成合理利用自然资源的观念。 一、金属矿物的开发利用 　 　 1. 金属元素在自然界中的存在形态 金属元素 极少数 → 　 　 　 　 形式存在,如 　 　 　 　 等 绝大多数 → 　 　 　 　 形式存在 { 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　 。 (2)原理:利用氧化还原反应原理,在一定条件 下,使金属离子 得到　 电子被 还原　 成金属原子,从 而获得金属单质,即 Mn + + ne - 􀪅􀪅M。 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 热分 解法 分解 HgO 　 　 　 　 　 　 　 　 　 分解 Ag2O 　 　 　 　 　 　 　 　 　 电 解 法 冶炼钠 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 冶炼镁 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 冶炼铝 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 热还 原法 高炉炼铁 Fe2O3 + 3CO 高温 􀪅􀪅2Fe + 3CO2 铝热法炼铁 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 其他 方法 湿法炼铜 Fe + CuSO4 􀪅􀪅FeSO4 + Cu 火法炼铜 Cu2S + O2 高温 􀪅􀪅2Cu + SO2 其中热还原法常用的还原剂有 焦炭　 、 CO　 、 　 　 　 、 　 　 　 　 　 　 等。 4. 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。 正 误 判 断 (1)利用化合物冶炼金属时,金属元素一定发生还 原反应。 ( 　 ) (2)越活泼的金属元素,人类利用的越晚。 ( 　 ) (3)用热还原法冶炼金属时,可以用 H2 将 Mg 从其 化合物中还原出来。 ( 　 ) (4)可以通过电解饱和食盐水的方法获取金属钠。 ( 　 ) (5)可以通过电解熔融的 MgO 和 AlCl3 来制备金属 Mg、Al。 ( 　 ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 124 深 度 思 考 　 　 1. 人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动 性有什么关系? 2. 当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化 铁的混合物引燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,冷 却后就将铁轨牢牢黏结在一起。 其中的原理是什 么? 写出化学方程式。 应 用 体 验 1. 下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是 ( C ) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO 􀪅􀪅2Hg + O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融) 电解 冰晶石 􀪅􀪅􀪅􀪅4Al + 3O2↑ 电解法 C Cu2S + O2 高温 􀪅􀪅2Cu + SO2 热