開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源（通用2篇）
開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 篇1
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)（主要是金屬冶煉）及海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。 2.掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)及不同金屬的冶煉方法。 3.掌握從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品原理及方法。4.認(rèn)識(shí)到關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神。教學(xué)重難點(diǎn)： 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)，了解適用于不同金屬的冶煉方法。了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用。課時(shí)安排：兩課時(shí)教學(xué)過(guò)程：【引言】 例1. 第28屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)提供的資料顯示，海底蘊(yùn)藏著大量的天然氣水合物，俗稱“可燃冰”。“可燃冰”是一種晶體，晶體中平均每46個(gè)水分子構(gòu)成8個(gè)籠，每個(gè)籠內(nèi)可容納1個(gè)ch4分子或1個(gè)游離的h2o分子。若晶體中每8個(gè)籠有6個(gè)容納了ch4分子，另外2個(gè)籠被游離的h2o分子填充。則“可燃冰”的平均組成可表示為（ ）a. 3ch4·h2o b. ch4·3h2o c. ch4·6h2o d. ch4·8h2o解析：“可燃冰”是一種甲烷化合物，要推測(cè)“可燃冰”的平均組成，關(guān)鍵是要根據(jù)題目提供的信息推測(cè)“可燃冰”中甲烷分子與水分子的個(gè)數(shù)比。題目中所提到的“籠”，可使我們聯(lián)想到民間的“燈籠”，以8個(gè)“籠”為1個(gè)單元，每8個(gè)“籠”由46個(gè)水分子構(gòu)成，而其中又填充了6個(gè)ch4分子、2個(gè)h2o分子，所以ch4分子與h2o分子的個(gè)數(shù)比為6∶（46＋2）＝1∶8。所以，正確答案是d。象“可燃冰”這樣，由兩種或兩種以上的分子依靠分子間作用力結(jié)合在一起的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體叫超分子。人們通常將化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類，在原子、分子乃至超分子等不同的結(jié)構(gòu)層次上研究物質(zhì)及其發(fā)生化學(xué)變化的規(guī)律，認(rèn)識(shí)物質(zhì)在變化過(guò)程中表現(xiàn)出的性質(zhì)。所有這些都是人類利用自然資源、豐富物質(zhì)世界的重要科學(xué)依據(jù)。本節(jié)課我們主要以金屬礦物為例，一起認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用。第一課時(shí) 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用閱讀課本p80資料卡片自然資源與可持續(xù)發(fā)展廣義地講，所謂自然資源，是指在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，以提高人類當(dāng)前和將來(lái)福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱。可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)是滿足人類需要，強(qiáng)調(diào)人類的行為要受到自然界的制約、強(qiáng)調(diào)代際之間、人類和其它生物種群之間、不同國(guó)家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和全球可持續(xù)發(fā)展。【新課】第一課時(shí) 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用一、 金屬單質(zhì)在自然界中的存在形式少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)存在，如金、鉑、銅、銀；化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中以化合態(tài)存在。大多數(shù)金屬在自然界中是以化合態(tài)存在的，如鋁以鋁土礦形式存在，鐵以鐵礦石形式存在。二、金屬的冶煉金屬冶煉是工業(yè)上將金屬?gòu)暮薪饘僭氐牡V石中還原出來(lái)的生產(chǎn)過(guò)程。金屬的活動(dòng)性不同，可以采用不同的冶煉方法。總的說(shuō)來(lái)，金屬的性質(zhì)越穩(wěn)定，越容易將其從化合物中還原出來(lái)。㈠金屬冶煉的方法主要有：（1）熱分解法對(duì)于不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法將金屬?gòu)钠浠衔镏羞�原出來(lái)，例如：2hgo 2hg+o2↑2ag2o 4ag+o2↑（2）熱還原法在金屬活動(dòng)性順序表中處于中間位置的金屬，通常是用還原劑（c、co、h2、活潑金屬等）將金屬?gòu)钠浠衔镏羞�原出來(lái)，例如：fe2o3+3co 2fe+co2↑wo3+3h2 w+3h2ozno+c zn+co↑mgo+c mg(g)+co(g) fe+cuso4=feso4+cufe2o3+2al 2fe+al2o3（鋁熱反應(yīng)）【演示實(shí)驗(yàn)】課本p81實(shí)驗(yàn)4-1 注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意安全，反應(yīng)裝置應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物；鋁粉要細(xì)（200目以上），最好用鋁銀粉（商業(yè)名稱）；預(yù)先擦去鎂帶的氧化膜，長(zhǎng)度約需10 cm（過(guò)短熱量不夠，影響實(shí)驗(yàn)效果。現(xiàn)象：，鎂條劇烈燃燒，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。結(jié)論：fe2o3+2al 2fe+al2o3（鋁熱反應(yīng)） 鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn)：高溫引燃劇烈放熱，體現(xiàn)氧化鋁高熔點(diǎn)的性質(zhì)。 應(yīng)用：①焊接鋼軌②冶煉高熔點(diǎn)金屬（3）電解法非常活潑的金屬用一般的還原劑很難將它們還原出來(lái)，通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬，例如：2nacl（熔融） 2na+cl2↑4naoh（熔融） 4na+o2+2h2omgcl2（熔融） mg+cl2↑2al2o3 4al+3o2↑一些對(duì)純度要求較高的不活潑金屬也可以采用電解其鹽溶液的方法來(lái)進(jìn)行冶煉，例如：2cuso4+2h2o 2cu+2h2so4+o2↑（4）有些金屬可以利用氧氣從其硫化物中冶煉出來(lái)，例如：cu2s+o2 2cu+so2結(jié)論：（學(xué)生總結(jié)）金屬活動(dòng)順序表中不同金屬冶煉方法的選擇電解法 熱還原法 熱分解法k ca na mg al zn fe sn pb（h）cu hg ag 【思考】為什么人類使用鐵器比使用銅器晚？金屬使用的先后與金屬冶煉的難易有關(guān)。三、金屬提煉步驟：（1）礦石的富集、除雜；（2）冶煉；（3）精煉。礦產(chǎn)資源是大自然賦予人類的寶貴財(cái)富，但并非取之不盡用之不竭，隨著人們的開(kāi)發(fā)利用，將會(huì)日漸減少，因此要加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用，節(jié)約礦產(chǎn)資源。我國(guó)幅員遼闊，是世界上礦產(chǎn)資源比較豐富、礦產(chǎn)品種比較齊全的國(guó)家。我國(guó)礦產(chǎn)資源總值居世界第3位，但人均擁有量約為世界人均水平的 。因此，我們更應(yīng)注意金屬的回收和資源的保護(hù)。[課堂練習(xí)1] 冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法，②水煤氣（或h2或co）法，③活潑金屬置換法，④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有（ⅰ）火燒孔雀石法煉銅，（ⅱ）濕法煉銅，現(xiàn)代有（ⅲ）鋁熱法煉鉻，（ⅳ）從光鹵石（kcl•mgcl2•6h2o）中煉鎂，對(duì)它們的冶煉方法分析不正確的是（ ）
a.（ⅰ）用①
b.（ⅱ）用②
c.（ⅲ）用③
d.（ⅳ）用④
解析：（ⅰ）（ⅱ）（ⅲ）（ⅳ）發(fā)生的反應(yīng)分別是：
（ⅰ）
符合①
（ⅱ） 符合③
（ⅲ） 符合③
（ⅳ）先從光鹵石中提取mgcl2，再電解mgcl2， 符合④
答案：b
[課堂練習(xí)2]工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是al2o3）生產(chǎn)鋁的過(guò)程，可用簡(jiǎn)單示意圖表示如下（圖中字母代表有關(guān)物質(zhì)的分子式）寫(xiě)出①～④反應(yīng)的方程式。答案：①al2o3+2naoh====2naalo2+h2o②2naalo2+co2+3h2o====2al(oh)3↓+na2co3③na2co3+ca(oh)2====caco3↓+2naoh④2al(oh)3 al2o3+3h2o【作業(yè)】課本p85全部習(xí)題【新課】第二課時(shí) 海水資源的開(kāi)發(fā)利用一、海水淡化海洋水資源：海水中水的儲(chǔ)量約為1.3×109億噸，約占全球總水量的97％。海水中水資源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。通過(guò)從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。
二、海水中的化學(xué)資源 由于與巖石、大氣、生物的相互作用，海水中溶解和懸浮有大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，按含量計(jì)，水中的h、o兩種元素，加上cl、na、k、mg、ca、s、c、f、b、br、sr等11種超過(guò)總量的99%，其他為微量元素，總計(jì)含有80多種元素。 海洋有取之不盡的化學(xué)資源。海洋資源中，利用潛力最大的是海水中的化學(xué)資源。目前，在陸地上發(fā)現(xiàn)的100多種化學(xué)元素，在海水中已找到80多種，其中70多種可供提取。如，氯化鈉（即食鹽）有4億億噸，鎂約有1800萬(wàn)億噸，鉀有500萬(wàn)億噸，溴約有90萬(wàn)億噸，核燃料約40億噸－50億噸。1.海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲(chǔ)量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問(wèn)題。2.從海水中提取物質(zhì)的方法⑴.從海水中提取食鹽的主要工藝流程從海水中制取鹽的方法主要有：鹽田法、電滲析法和冷凍法。其中鹽田法歷史最悠久，而且也是最簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效的方法，現(xiàn)在還在廣泛采用。鹽田法又叫灘曬法，鹽田建在海灘邊，借用海灘逐漸升高的坡度，開(kāi)出一片片象扶梯一樣的池子。利用漲潮或用風(fēng)車和泵抽取海水到池內(nèi)。海水流過(guò)幾個(gè)池子，隨著風(fēng)吹日曬，水份不斷蒸發(fā)，海水中的鹽濃度愈來(lái)愈高，最后讓濃鹽水進(jìn)入結(jié)晶池，繼續(xù)蒸發(fā)，直到析出食鹽晶體。我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)鹽國(guó)，年產(chǎn)鹽量近萬(wàn)噸，占世界食鹽產(chǎn)量的80%。
⑵.從海水中提取鎂的主要工藝流程 鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：（1）為了使mgcl2轉(zhuǎn)化為mg（oh）2，試劑①可以選用 ，要使mgcl2完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng) ，驗(yàn)證mgcl2已完全轉(zhuǎn)化為mg（oh）2的方法是 。（2）加入試劑①，能夠分離得到mg（oh）2沉淀的方法是 。（3）試劑②可以選用 。（4）無(wú)水mgcl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生mg和cl2，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。答案. （1）過(guò)量naoh 取上層清液，滴入naoh溶液，不產(chǎn)生沉淀 （2）過(guò)濾 （3）hcl （4）mgcl2 mg+cl2↑⑶.從海水中提取溴的主要工藝流程①用蒸餾法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。②向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2nabr+cl2=br2+2nacl③向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：br2+so2+2h2o=2hbr+h2so4④向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2hbr+cl2=2hcl+br2⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。⑷.從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)【演示實(shí)驗(yàn)】課本p83實(shí)驗(yàn)4-2①反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以i-的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎⿲⑵溲趸蒳2，再萃取出來(lái)。 用h2o2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2i-+h2o2+2h+=i2+2h2o②提取流程含碘單質(zhì)的有機(jī)溶液含碘單質(zhì)的溶液試劑殘?jiān)?/p>
含碘元素的溶液
灼燒
海帶
溶解，過(guò)濾
海帶灰③實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；用干海帶從而易于燃燒；灼燒海帶的地方要注意通風(fēng)。3.海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例（如下圖）（投影展示）
三、 海水資源的開(kāi)發(fā)利用簡(jiǎn)述（1）從海水中提取淡水——海水淡化（2）海水制鹽（3）從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品（4）從海水中獲取鈾和重水作為核能開(kāi)發(fā)的重要原料（5）從海水中獲取其他物質(zhì)和能量 [課堂練習(xí)1] 海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：（1）若在空氣中加熱mgcl2·6h2o，生成的是mg(oh)cl或mgo，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式 。用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無(wú)水氯化鎂。在干燥的hcl氣流中加熱mgcl2·6h2o時(shí)，能得到無(wú)水mgcl2，其原因是 。（2）mg(oh)2沉淀中混有的ca(oh)2應(yīng)怎樣除去？寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。 .（3）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說(shuō)明在這三種情況下使用玻璃棒的目的；溶解時(shí)： 。過(guò)濾時(shí)： 。蒸發(fā)時(shí)： 。(4)獲得hcl的反應(yīng)為2ch4+o2+4cl2=======2co+8hcl(不考慮其他反應(yīng))。事實(shí)上，生產(chǎn)中hcl一直在循環(huán)使用。試從理論上分析是否需要補(bǔ)充hcl，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由
。△答案：（1）mgcl2·6h2o = mg(oh)cl+hcl↑+5h2o↑ △
mgcl2·6h2o = mgo+hcl↑+5h2o↑ 在干燥的hcl氣流中，抑制了mgcl2水解，且?guī)ё適gcl2·6h2o受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無(wú)水mgcl2。（2）加入mgcl2溶液，充分?jǐn)嚢瑁^(guò)濾，沉淀用水洗滌。（3）攪拌，加速溶解使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑。攪拌，防止因局部過(guò)熱液滴或晶體飛濺。(4)不需要補(bǔ)充hcl,因?yàn)閏l2～2hcl～mg(oh)2～mgcl2～cl2；依氯元素守恒可以看出理論上不要補(bǔ)充hcl。【作業(yè)】同步作業(yè)
開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 篇2
一、教材分析
《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和構(gòu)》是人教版高中化學(xué)必修二第四章第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用，解釋化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系，樹(shù)立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。因此，教學(xué)要圍繞這一教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)(主要是金屬冶煉)及海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：
1.以金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用為例，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，體會(huì)保護(hù)金屬資源的重要性。
2.了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。
過(guò)程與方法：
1.通過(guò)金屬的存在與冶煉的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們鞏固氧化還原反應(yīng)原理。
2.通過(guò)海水資源的開(kāi)發(fā)利用的學(xué)習(xí)，使學(xué)生體會(huì)查找資料、討論研究是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段，并在此學(xué)習(xí)中體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及氧化還原反應(yīng)原理的重要性。
情感態(tài)度價(jià)值觀：
1.樹(shù)立學(xué)生的資源保護(hù)意識(shí)和合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。
2.培養(yǎng)學(xué)生合作探究的意識(shí)。
3.培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感
4.通過(guò)聯(lián)系知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣熱愛(ài)
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)(主要是金屬冶煉)及海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。
難點(diǎn)：學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。
四、學(xué)情分析
學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。有些學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)都不好，所以講解時(shí)需要詳細(xì)。對(duì)于鋁熱實(shí)驗(yàn)是首次接觸，需要教師指導(dǎo)并嚴(yán)格注意實(shí)驗(yàn)安全。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法：鋁熱反應(yīng)
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué)：給學(xué)生發(fā)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案，完成課前預(yù)習(xí)學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。
3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：六人一組，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。課前打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室門窗通風(fēng)，課前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用具
七、課時(shí)安排：1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
【引言】金屬在自然界中的分布很廣，但金屬元素一般分布在什么區(qū)域?
【講解】(正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答，并補(bǔ)充)金屬元素廣泛分布于礦物中，動(dòng)植物體內(nèi)及海洋等區(qū)域中。
【質(zhì)疑】金屬元素在自然界中，如礦物或海洋中，是如何存在的呢?這又與什么性質(zhì)有關(guān)?
【板書(shū)】一、金屬的存在：游離態(tài)：少數(shù)不活潑的金屬;化合態(tài)：多數(shù)比較活潑的金屬
【介紹】我國(guó)的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，國(guó)情教育
【講解】我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘俨牧洗蠖嗍墙饘賳钨|(zhì)或合金。因此必須把化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)-金屬的冶煉。
【板書(shū)】二、金屬的冶煉
【設(shè)問(wèn)探究】我們?cè)撊绾螐牡V石中提煉出金屬單質(zhì)呢?根據(jù)什么原理?【學(xué)生活動(dòng)】分組討論、發(fā)言
【講解】(正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答并復(fù)述)冶煉金屬的根據(jù)是用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成單質(zhì)，經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟。冶煉的步驟：第一步：礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分含量。第二步：冶煉：利用氧化還原反應(yīng)，在一定條件下，用還原劑還原。第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬。
【板書(shū)】 1、金屬冶煉的實(shí)質(zhì)【分析探討】金屬離子的得電子能力是否全都相同?這與什么有關(guān)?
【講解】由于金屬的活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同，因此，對(duì)于不同活性的金屬離子就必須采取不同的還原方法進(jìn)行冶煉。
【板書(shū)】 2、金屬冶煉的方法
【分析】一些不活潑的金屬，它們是在金屬活動(dòng)順序中位于氫后面的金屬，如 Hg、Ag等，其陽(yáng)離子得電子能力很強(qiáng)，所以其還原的條件比較容易達(dá)到。Hg、Ag的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)。
【板書(shū)】 (1)、熱分解法 2HgO =2Hg+O 2 ↑ 2AgO= 2Ag+O 2 ↑
【分析】位于活動(dòng)性順序表中前端的金屬如 K、Na、Ca、Al等金屬，我們知道其還原性很強(qiáng)，容易失去電子，而其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子則氧化性很弱，很難得到電子;一般的還原劑都無(wú)法把它的陽(yáng)離子還原出來(lái)。我們只能使用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉。
【板書(shū)】 (2)、電解法 MgCl 2 (熔融)= Mg+Cl 2 ↑
【分析】對(duì)于大多數(shù)金屬，如位于金屬活動(dòng)順序表中間一段的金屬所對(duì)應(yīng)的離子，得電子能力較強(qiáng)，其化合物又不能通過(guò)受熱分解得到金屬單質(zhì)，必須使用還原劑還原金屬陽(yáng)離子。常見(jiàn)的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣。一些活潑金屬也可作為還原劑，將相對(duì)不活潑的金屬?gòu)钠浠衔镏兄脫Q出來(lái)。
【板書(shū)】 (3)、熱還原法①常用還原劑：焦炭、CO、H 2 、活潑金屬(如Al)等
【練習(xí)】分別寫(xiě)出這四種常用的還原劑冶煉赤鐵礦的化學(xué)方程式。
【點(diǎn)評(píng)并強(qiáng)調(diào)】若金屬以硫化物或碳酸鹽形式存在，應(yīng)先將其轉(zhuǎn)化成氧化物。
【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn) 4—1 (實(shí)驗(yàn)前用磁鐵檢查一下室溫條件下有無(wú)鐵存在;反應(yīng)后再用磁鐵檢查有無(wú)鐵生成)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并思考回答：反應(yīng)前：無(wú)鐵存在。反應(yīng)中：發(fā)光、放熱、反應(yīng)劇烈。反應(yīng)后：用磁鐵檢查生成物有塊狀物被吸起。2Al+Fe 2 O 3 =2Fe+Al 2 O 3 +Q。Al的還原性強(qiáng)于鐵，也能與化合態(tài)氧結(jié)合。證明Al的還原性強(qiáng)于Fe，Al可與化合態(tài)的氧反應(yīng)。(演示鋁熱反應(yīng)，由學(xué)生寫(xiě)出反應(yīng)方程式，并分析各種試劑的作用)。
【說(shuō)明】在該反應(yīng)中，鎂條和氯酸鉀是引燃劑，鎂條在空氣中可以燃燒，氧氣是氧化劑。但插入混合物中的部分鎂條燃燒時(shí)，氯酸鉀則是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時(shí)放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng)。由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)，就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔為液態(tài)。【設(shè)疑】發(fā)生了什么反應(yīng)?如何書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式呢? 2Al+Fe 2 O 3 =2Fe+Al 2 O 3
【講述】我們把上述反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)。
【板書(shū)】②鋁熱反應(yīng)
【應(yīng)用探究】鋁熱反應(yīng)有什么用途呢?
【放錄像】鋁熱反應(yīng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉難熔金屬。看錄像。體會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生熱受化學(xué)的情感。
【講述并板書(shū)】③應(yīng)用： a：野外焊接。 b：冶煉難熔金屬(要求學(xué)生寫(xiě)出冶煉鉻、錳的反應(yīng))。2Al+Cr 2 O 3 =2Cr+Al 2 O 3
4Al+3MnO 2 =2Al 2 O 3 +3Mn
【小結(jié)】金屬冶煉的方法：(投影)
【過(guò)渡】地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無(wú)法再生，而且隨著金屬的使用，金屬會(huì)被腐蝕而污染環(huán)境，那么我們應(yīng)該具體怎么做呢?
【板書(shū)】三、金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)
【閱讀指導(dǎo)】閱讀教材相關(guān)內(nèi)容。
【講述】正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答并歸納。
【講述】有關(guān)金屬回收再利用的好處。 1、廢舊金屬的處理方法是回收利用。 2、回收利用廢舊金屬的意義是減少垃圾量，防止污染環(huán)境且緩解資源短缺的矛盾。
【資料介紹】以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約 2500萬(wàn)噸，年消耗鋁土礦超過(guò)一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會(huì)越來(lái)越少，直至有一天枯竭。如果人類消費(fèi)的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約5000萬(wàn)噸，這對(duì)保護(hù)全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省95%以上的能源消耗。每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源 213.2TJ(電能約占82%)，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為5.5TJ(燃料約占80%)，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的2.6%，優(yōu)勢(shì)比較明顯。由于鋁可以反復(fù)循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計(jì)，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量97%以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)保效益十分顯著。
【小結(jié)】指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)課的內(nèi)容。
【作業(yè)】上網(wǎng)查資料了解中國(guó)金屬的回收利用情況，并寫(xiě)一份調(diào)查報(bào)告( 300字左右)