8.1.1 金属矿物的开发利用 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦金属资源开发利用，核心知识点为金属冶炼的一般方法和原理。课堂通过拿破仑三世用铝餐具的历史情境导入，引导学生从金属存在形式（游离态、化合态）分析冶炼实质（得电子被还原），结合金属活泼性顺序构建冶炼方法（电解法、热还原法等）的知识支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过分析矿石成分、讨论冶炼原料选择等学生活动培养科学思维，结合铝热反应实验、电解法原料选择实例渗透科学探究与实践，联系金属资源回收利用体现科学态度与责任。结构化小结（活泼性与冶炼方法对应表）帮助学生系统掌握知识，教师可利用情境和活动提升教学互动性。

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属资源 人教版 高一年级 必修二 重点：金属冶炼的一般方法和原理。 难点：金属冶炼的一般方法和原理。 1.能够从金属在自然界存在状态分析出金属冶炼的实质，并能说出金属治炼方法与金属活泼性的关系。 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。 学习目标 拿破仑三世（1808-1873年）会用铝制餐具来宴请最尊贵的客人，至于那些二等客人，就只能用黄金的刀叉来凑合凑合。 【环节一：创设情境，引出课题】 课堂引入 金矿（Au） 铂矿（Pt） 赤铁矿（Fe2O3） 铝土矿（Al2O3） 黄铜矿（CuFeS2） 氯化钠（NaCl） 学生活动1：分析矿石成分，有什么发现？ 金属在自然界中的存在形式 【环节二：明晰原理，冶炼金属】 游离态 金、铂 化合态 金属的冶炼 1.定义：将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼 2.实质： Mn+ M +ne- 得电子，被还原 3.冶炼步骤： 矿石的富集 精炼 冶炼 4.冶炼方法： 思考：金属被人类利用的早晚与什么有关？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属单质还原性逐渐减弱 金属离子氧化性逐渐增强(得电子能力越强) K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H) Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt2+ Au+ 金属的冶炼 由于不同的金属离子得电子的能力不同，所以冶炼的方法不同 不活泼的金属 K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、 非常活泼的金属 中等活泼的金属 非常不活泼的金属 热分解法：加热金属氧化物 Pt、Au：物理富集法 2HgO 2Hg＋O2↑ 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银” HgS Hg＋S 非常不活泼的金属 Pt、Au 不活泼的金属 金属的冶炼 学生活动2：从反应原理上分析中等活泼的金属如何冶炼？ H2 + CuO Cu + H2O 高温 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 H2 热还原法：常用的还原剂有：CO、H2、C(焦炭)、活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、 Pt、Au 金属的冶炼 1.铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？ 铝热反应为放热反应，放出的热可以维持反应继续进行，因此不需要持续加热。 2.实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？ 镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更剧烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。 3.蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？ 一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。 Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3 高温 金属的冶炼 应用： ①焊接钢轨； ②定向爆破； ③冶炼熔点高的金属 3V2O5+10Al === 6V + 5Al2O3 高温 写出Al和V2O5、MnO2、Cr2O3发生铝热反应的方程式 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 高温 铝热法：用金属铝做还原剂冶炼活泼性不如铝且“高熔点”的金属（Fe、V、Cr、Mn等） 金属的冶炼 资料卡片 2NaCl (熔融) 2Na + Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) Mg + Cl2 ↑ 电解 物质 熔点 MgCl2 714℃ MgO 2800℃ 学生活动3：分析冶炼原料的选择依据 资料卡片 物质 熔点 AlCl3 194℃ Al2O3 2054℃ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石 冰晶石：Na3AlF6 ，作助熔剂 电解法制取镁时需要电解化合物的熔融状态，而MgO的熔点太高，将MgO加热熔融消耗的能量太高不经济 AlCl3是共价化合物，熔融状态下无自由移动的离子 熔点更低的离子化合物 金属的冶炼 湿法炼铜： Fe + CuSO4 = FeSO4 +Cu 火法炼铜： Cu2S + O2 2Cu + SO2 高温 其他方法 课堂小结 拿破仑三世（1808-1873年）会用铝制餐具来宴请最尊贵的客人，至于那些二等客人，就只能用黄金的刀叉来凑合凑合。 世界上最早实际应用电力是1870年，拿破仑三世（1808-1873年）所处时代冶炼铝碗更难 金属的冶炼 学生活动4：你想到了什么？请和同学交流你的想法 【环节三：联系实际，思维延伸】 合理开发和利用金属资源 提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量 加强金属资源的回收和再利用 使用其他材料代替金属材料 01 02 03 合理开发和利用金属资源 滤渣 滤液 Na[Al(OH)4] Fe2O3 CO2 过滤 滤液 滤渣 Al(OH)3 加热 Al2O3 电解 Al 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(aq) 过滤 合理开发和利用金属资源 将下列金属矿物与其对应的方法连起来： 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 课堂检测 1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是（ ） A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量 C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子的能力 D 2.铝能用于冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，这不是因为（ ） A.铝具有还原性 B.铝具有导电性 C.铝较Cr、V、Mn等价格便宜 D.冶炼反应放出大量的热 B 课堂检测 3.关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是（ ） A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用 B.重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋 C.废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐 D.照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银 B 4.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是（ ） A.金属钠的使用 B.青铜器的大量使用 C.海水提镁 D.铝热法制铬 B 课堂检测 5.下列说法错误的是（ ） A.有些活泼金属(如铝)可用作热还原法的还原剂 B.加强热，使氧化铜在高温条件下分解可制备单质铜 C.金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子 D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 B 课堂检测 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 b.―→ $