1、葛秀桥第一节第一节 自然资源的开发自然资源的开发利用利用第一课时第一课时 金属矿物的开发利金属矿物的开发利用用 2022年3月6日星期日1新人教版2019葛秀桥学习目标 1.1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法一般方法。 2 2、能够运用微观辨析、推理能力，认识氧化还原反应在金、能够运用微观辨析、推理能力，认识氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，属矿物开发中的应用，形成金属冶炼方法形成金属冶炼方法思维思维模型，培养模型，培养“证据推理与模型认知证据推理与模型认知”能力。能力。 3 3、通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开
2、发和利用金属资、通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。源的重要性和必要性。 4 4、认识化学在实现无机化合物转化中的作用和贡献。、认识化学在实现无机化合物转化中的作用和贡献。2022年3月6日星期日新人教版20192葛秀桥学习重点、难点 重点：重点：金属冶炼原理金属冶炼原理 难点：难点：金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系2022年3月6日星期日新人教版20193葛秀桥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，包括土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源
3、资源、环境资壤资源、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再生资源和不可再生资源。源等，根据其能否再生可以分为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物种群之间、不同国家和不同地区之间 的公平。它包括经的公平。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、环境可持续发展持续发展2
4、022年3月6日星期日新人教版20194葛秀桥金属元素在自然界中的存在2022年3月6日星期日新人教版20195 存在：除了金、铂等极少数金属，绝存在：除了金、铂等极少数金属，绝大多数金属元素以化合物的形式存在大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。于自然界。 葛秀桥金属的冶炼原理 【思考与讨论思考与讨论】1、金属元素为什么大多以化合物的形式存在？金属元、金属元素为什么大多以化合物的形式存在？金属元素在化合物中的化合价有什么特点？素在化合物中的化合价有什么特点？2、金属冶炼从物质类别的视角分析，其实质是什么？、金属冶炼从物质类别的视角分析，其实质是什么？从化学反应类型的视角分析，其实质是什么
5、？从化学反应类型的视角分析，其实质是什么？2022年3月6日星期日新人教版20196金属元素原子最外层电子数大多小金属元素原子最外层电子数大多小于等于于等于3个，易失电子，活动性较强个，易失电子，活动性较强金属元素在化合物中金属元素在化合物中的化合价都显正价的化合价都显正价金属元金属元素的化素的化合物合物金属元金属元素的单素的单质质实质：还原反应实质：还原反应Mn+ne-=M葛秀桥金属冶炼的方法 【思考与讨论思考与讨论】3、写出金属活动性顺序表。从左向右金属性（还原性）、写出金属活动性顺序表。从左向右金属性（还原性）变化规律是怎样？相应的金属离子的氧化性变化规律是怎样变化规律是怎样？相应的金属
6、离子的氧化性变化规律是怎样的？的？2022年3月6日星期日新人教版20197K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属性逐渐减弱，还原性减弱金属性逐渐减弱，还原性减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+（H）Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt Au金属离子氧化性逐渐增强金属离子氧化性逐渐增强葛秀桥金属的冶炼方法 【思考与讨论思考与讨论】3、根据氧化还反应的强弱规律，要把金属元素从化合、根据氧化还反应的强弱规律，要把金属元素从化合物中还原出来，所选还原剂应满足什么关系？物中还原出来，所选还原剂应满足什么关
7、系？2022年3月6日星期日新人教版20198K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+（H）Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 还原还原剂剂还原剂的还原还原剂的还原性大于还原产性大于还原产物的还原性物的还原性所选还原剂的还原所选还原剂的还原性越来越强性越来越强葛秀桥金属的冶炼方法金属的冶炼方法：金属的冶炼方法：2022年3月6日星期日新人教版20199很不活很不活泼的金泼的金属属物理方法物理方法（沙里淘金）（沙里淘金）化学性质稳化学性质稳定，自然界定，自然界中以单质
8、形中以单质形式存在式存在很活泼的金属很活泼的金属还原性很强，难以还原性很强，难以找到还原性更强并找到还原性更强并合适的还原剂合适的还原剂K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 电解方法电解方法不活泼，不活泼，阳离子阳离子氧化比氧化比较强较强热分解热分解 法法大部分金属，在高大部分金属，在高温下，用焦炭、一温下，用焦炭、一氧化碳、氢气等作氧化碳、氢气等作还原剂还原剂热还原方法热还原方法不活泼不活泼的金属的金属活泼的金属活泼的金属葛秀桥金属的冶炼方法小结金属的冶炼方法：金属的冶炼方法：2022年3月6日星期日新人教版201910物理方法物理方法（沙里
9、淘金）（沙里淘金）K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 电解方法电解方法热分解热分解 法法热还原方法热还原方法热还原法除了用焦炭、一氧化碳、热还原法除了用焦炭、一氧化碳、氢外，一些活泼金属也可作还原剂氢外，一些活泼金属也可作还原剂Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3高温高温铝热反应的原理。利用这个原理，可以来铝热反应的原理。利用这个原理，可以来冶炼比较贵重的金属、焊接铁轨等冶炼比较贵重的金属、焊接铁轨等葛秀桥铝热反应 【铝热反应铝热反应】（视频链接）（视频链接） （1）把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内）把两张圆形滤纸分别折叠成漏
10、斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底剪一小孔后用水润湿，再套回原处，并架在层滤纸，在其底剪一小孔后用水润湿，再套回原处，并架在铁圈上如图所示，下面放置一盛沙子的蒸发皿。铁圈上如图所示，下面放置一盛沙子的蒸发皿。 （2）将）将5g干燥的氧化铁粉末和干燥的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放入纸铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体， 中间插一根用砂纸打磨过的镁条中间插一根用砂纸打磨过的镁条 （3）用燃着的小木条点燃镁条，观察现象）用燃着的小木条点燃镁条，观察现象2022年3月6日星期日新人教版201911葛秀桥铝热反应 【铝热反应铝热反应】（视频
11、链接）（视频链接） 现象：现象： 结论：结论：2022年3月6日星期日新人教版201912(1)(1)镁条剧烈燃烧镁条剧烈燃烧(2)(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应(3)(3)反应放出大量的热反应放出大量的热, ,并发出耀眼的白光并发出耀眼的白光(4)(4)纸漏斗的下部被烧穿纸漏斗的下部被烧穿, ,有熔融物落入沙中有熔融物落入沙中冷却冷却后变为黑色固体后变为黑色固体在高温下在高温下, ,铝与铝与FeFe2 2O O3 3发生反应发生反应, ,放出大量的热放出大量的热葛秀桥铝热反应 【铝热反应铝热反应】（视频链接）（视频链接） (1)铝热反应的引燃剂为镁条铝热反
12、应的引燃剂为镁条,助燃剂为氯酸钾。助燃剂为氯酸钾。 (2)铝热剂为混合物铝热剂为混合物,是由铝粉和金属氧化物是由铝粉和金属氧化物 (Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等等)粉末组成的。粉末组成的。 (3)镁条要打磨净表面的氧化膜镁条要打磨净表面的氧化膜,否则难以点燃否则难以点燃;氧化铁粉末与铝氧化铁粉末与铝粉要选择干燥的粉要选择干燥的;铝粉要用没有被氧化的铝粉要用没有被氧化的,否则反应难以进行否则反应难以进行 (4)蒸发皿中的细沙要适量蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸裂既要防止蒸发皿炸裂,又要防止熔融又要防止熔融的液体溅出伤人。的液体溅出伤人。2022年3月6日星期日
13、新人教版201913注意问题注意问题葛秀桥金属的冶炼方法识记 写出下列方法冶炼金属的化学方程式并写出下列方法冶炼金属的化学方程式并识记识记 热分解法：加热分解热分解法：加热分解HgO： 加热分解加热分解Ag2O： 热还原法：热还原法：H2还原还原CuO： 高炉炼铁：高炉炼铁： 铝热反应：铝热反应：2022年3月6日星期日新人教版2019142HgO 2HgO22Ag2O 4AgO2CuOH2 CuH2OFe2O33CO 2Fe3CO2Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3高温高温葛秀桥金属的冶炼方法识记 电解法：冶炼钠：电解法：冶炼钠：_ 冶炼镁：冶炼镁：_ 冶炼铝：冶炼铝：_ 其他方式：湿法
14、炼铜：其他方式：湿法炼铜：_2022年3月6日星期日新人教版2019152NaCl（熔融）（熔融） 2NaCl2电解电解MgCl2（熔融）（熔融） MgCl2电解电解2Al2O3（熔融）（熔融） 2Al+3O2电解电解FeCuSO4=FeSO4Cu葛秀桥练习 古代炼丹术士葛洪所著古代炼丹术士葛洪所著抱朴子抱朴子中记载：中记载：“丹砂烧之成水丹砂烧之成水银。银。”唐代诗人刘禹锡在唐代诗人刘禹锡在浪淘沙九首浪淘沙九首（之六）中有云：（之六）中有云：“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。是沙中浪底来。”北宋科学家沈括在北宋
15、科学家沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中写道：中写道：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾，信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。” 文中涉及了哪些金属的文中涉及了哪些金属的“冶炼冶炼”？写出相关的化学方程式。？写出相关的化学方程式。2022年3月6日星期日新人教版2019162HgO 2HgO2FeCuSO4=FeSO4Cu淘金，淘金，物理法物理法葛秀桥合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源 【思考与讨论思考与讨论】生产生产1mol铝消耗的电能至少为铝消耗的电能至少为1.8 106J
16、，回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿相比，前者的能耗仅为后回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿相比，前者的能耗仅为后者的者的3% 5%。通过对上述数据的分析和比较，结合图。通过对上述数据的分析和比较，结合图8-1和和8-2，你想到了什么？请将你的想法与同学交流，你想到了什么？请将你的想法与同学交流2022年3月6日星期日新人教版201917葛秀桥合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源 【思考与讨论思考与讨论】启示启示 1、从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝、从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中必须考虑投入和产出，要消耗的能量
17、，因而在实际生产过程中必须考虑投入和产出，要考虑成本考虑成本 2、加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的、加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识2022年3月6日星期日新人教版201918葛秀桥合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源 【思考与讨论
18、思考与讨论】启示启示 3、实际工业生产中，从金属矿物到纯金属的冶炼过程是一、实际工业生产中，从金属矿物到纯金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识2022年3月6日星期日新人教版201919葛秀桥合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源 【阅读课本阅读课本99页，结合思考与讨论得到的启示回答问题页
19、，结合思考与讨论得到的启示回答问题】 1、为什么要、为什么要合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源？ 2、合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源的措施有哪些？的措施有哪些？2022年3月6日星期日新人教版2019201、金属矿物资源有限且分布不均、金属矿物资源有限且分布不均2、冶炼金属要消耗大量能量，也易造成污染、冶炼金属要消耗大量能量，也易造成污染3、金属腐蚀普遍存在，造成大量损失、金属腐蚀普遍存在，造成大量损失(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)加强废旧金属的回收和再利用。(5)使用其他材料代替金属材料。葛秀
20、桥1 1、下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是、下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( () )练习C葛秀桥练习 2、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A.在金属化合物中金属元素都显正价在金属化合物中金属元素都显正价B.在自然界中金属元素都以化合态的形式存在在自然界中金属元素都以化合态的形式存在C.金属的活动性越强，即金属失电子的能力超强金属的活动性越强，即金属失电子的能力超强D.金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应2022年3月6日星期日新人教版201922AC葛秀桥练习 3、孔雀石的主要成分是、孔雀石的主要成分是Cu2
21、(OH)2CO3。我国古人用孔雀。我国古人用孔雀石和焦炭混合共热的方法炼铜，其冶炼就去属于（石和焦炭混合共热的方法炼铜，其冶炼就去属于（ ）A.热还原法热还原法B.湿法炼铜湿法炼铜C.热分解法热分解法D.电解冶炼法电解冶炼法2022年3月6日星期日新人教版201923A葛秀桥练习 3、下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（、下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（ ）A.利用了铝的还原性利用了铝的还原性B.可用于焊接铁轨，反应为可用于焊接铁轨，反应为C.可用于冶炼某些高熔点金属可用于冶炼某些高熔点金属D.能量变化可用如图表示能量变化可用如图表示2022年3月6日星期日新人教版201924D葛秀桥作业课本课本105页页习题习题2、习题习题3、蓝铜矿的主要成分为、蓝铜矿的主要成分为2Cu2CO3Cu(OH)2，将它与，将它与焦炭一起加热时，可以生成焦炭一起加热时，可以生成Cu、CO2和和H2O。请写出该反应。请写出该反应的化学方程式，并注明反应类型。的化学方程式，并注明反应类型。2022年3月6日星期日新人教版201925葛秀桥 2022年3月6日星期日新人教版201926本节结束本节结束
