第一节 开发利用金属矿物和海水资源
【人教版】高中化学必修2 检测试题：第四章 第一节 第1课时(含答案)
第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时金属矿物的开发利用一、金属在自然界中的存在形式1．金、铂等极少数金属以________形式存在。
2．绝大多数金属以________形式存在。
在金属化合物中，金属元素都显______。
二、金属的冶炼方法1．热分解法适用于________金属的冶炼。
(1)加热分解HgO：________________________________________________________________________。
(2)加热分解Ag2O：________________________________________________________________________。
2．电解法适用于______金属的冶炼。
(1)冶炼金属钠：________________________________________________________________________。
(2)冶炼金属镁：________________________________________________________________________。
(3)冶炼金属铝：________________________________________________________________________。
3．高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有__________、__________、________ 等。
(1)高炉炼铁：________________________________________________________________________。
(2)铝热反应炼铁：________________________________________________________________________。
必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时知识点一、金属的冶炼(1)热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,2HgO=2Hg+O2↑Ag2O=(2)热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+CO 高温WO3+H2高温（湿法炼铜）Fe+CuSO4= Fe2O3+Al高温【演示实验】课本P81实验4-1镁条的作用：氯酸钾的作用：现象：结论：化学方程式：铝热剂：应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点金属(3)电解法活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:NaCl（熔融）电解4NaOH（熔融）电解4Na+O2+2H2OMgCl2（熔融）电解Al2O3电解[思考] 工业上制备金属铝，采用电解熔融的Al2O3（加冰晶石时）而不电解熔融的AlCl3；工业上制备金属镁，则采用电解熔融的MgCl2，而不电解MgO的原因？[归纳小结]结论：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag例题：冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有（Ⅰ）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜，现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石（KCl•MgCl2•6H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是（）A．（Ⅰ）用①B．（Ⅱ）用②C．（Ⅲ）用③D．（Ⅳ）用④巩固练习1．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。
我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（）A、FeB、CuC、AgD、Hg2．在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（）A、Na Mg AlB、Na K Zn FeC、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe3．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（）_____________ ________________ ________A、加热Al2O3B、加热CaCO3C、电解熔融NaClD、氯化钠与铝粉高温共热4．铝能用于冶炼难熔的金属（如：钒、铬、锰等），这是因为铝具有什么性质（）A、金属性和非金属性B、导电性C、熔点低D、还原性，在冶炼反应中放出大量热5．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A、2NaCl（熔融）电解2 Na+Cl2↑B、MgO+H2高温Mg+H2OC、Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2D、2HgO高温2Hg+O2↑6．.石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。
第一节开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)
第一节开发利用金属矿物和海水资源（第二课时）海水资源的开发利用【学习目标】1、了解海水中的化学资源，掌握物质提取的化学原理；了解提取溴、碘、镁的原理。
2、体会化学在自然资源开发利用中的作用。
3、认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
[使用说明与学法指导]1、先自主学习课本P90-92页，了解课本基础知识，并完成预学案。
2、将预习中的疑问记录在“我的疑问”处。
【预学案】---自主学习我能行！1海水资源的利用（1）、海水中水的储量约为 1.3×109亿吨，约占地球上总水量的。
海水中水资源的利用主要包括和。
（2）、海水淡化的方法主要有：、、等。
（3）、海水的蒸馏主要仪器：A:_______________、B:___________________、C:____________________,冷凝水的流向：________口进，___________口出2、海水资源的开发利用（1）、由于与的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的 ________和。
（2）、海水中主要的化学元素有___________________________________________________,其他为微量元素,总计含有80多种元素.(3)、在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子使之成为单质溴，反应的离子方程式为：_______________________________________________________________________________[我的疑问]：[探究案]-----同伴互助我快乐！（小组探究并交流）一、海带中提取碘总结：1、海带中含碘元素的检验（1）、关键反应的反应原理：________________________________________（用离子方程式）（2）、步骤及方法：晒干（ ） 加热淀粉 2、海带中提取碘（1）、流程海带 浸泡 （ ） （ ） 提纯 碘单质（2）、主要的化学原理：__________________________________________________最后，单质碘用__________或____________萃取，分液后用________________将碘与有机溶剂分开。
第一节开发利用金属矿物和海水资源教案
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时（金属矿物的开发利用）【教学目标】：知识与技能目标1、了解金属元素在自然界的存在形态。
2、掌握金属冶炼的原理和方法。
3、了解铝热反应及其应用。
过程与方法目标1、培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。
2、激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。
情感态度与价值观目标1、体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示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。
2、通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
3、认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。
【教学重点】了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）中的作用。
【教学难点】学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。
【教学方法】多媒体辅助教学：利用图片、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成丰富的感性认识。
探究式教学：创设问题情景，充分调动学生的积极性，进行探究式教学。
教学过程：课后反思：第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第2课时（海水资源的开发利用）【教学目标】知识与技能1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。
2、揭示化学与可持续发展的重要关系。
3、树立资源保护意识及合理开发意识。
过程与方法：通过了解海洋资源的类型、海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、比较能力。
情感态度与价值观：帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识，使学生热爱自然，热爱化学。
【教学重点】了解化学方法在海水资源开发中的作用。
【教学难点】教学点：海水资源合理开发综合应用教学过程：课后反思：。
海水资源的开发利用教案
普通高中课程标准实验教科书化学必修2（人教版）第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时海水资源的开发利用授课教师：周林学校：北京市第171中学授课班级：高一（7）一、教学背景分析1.教学内容分析：化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。
①本节从科学知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。
②从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用，学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力。
2.学生情况分析：学生已经具备了物质分离的一些基础知识，必修I 学习过食盐的精制，能熟练的掌握各种分离方法。
学生缺乏将理论知识应用于实践的能力。
本节课的提供了一个理论结合实际的很好的切入点，如果在了解海水资源情况的基础上，能够将所学的课本上的知识应用于实际的生产生活，初步学会将课本中的知识应用于实践，将是一节特别有价值的课。
二、本课教学目标设计了解海水资源的概况。
知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。
知道从海水中提取溴、碘的原理。
了解非金属置换反应。
掌握食盐的精制。
引导学生查阅资料，自主学习。
引导学生合作讨论，设计实验，了解科学研究的基本方法，进一步形成交流、反思、发现的学习习惯。
体会资源综合利用的重要意义。
三、教学重难点教学重点：海水的淡化；海水中元素的提取。
教学难点：海带中碘的验证。
海水综合利用的原则和意义。
四、教学方法与手段学生展示，小组合作讨论法，利用多媒体展示。
五、教学用品多媒体投影、实验仪器、药品。
六、教学流程。
高一化学 第一节开发利用金属矿物和海水资源
第一节开发利用金属矿物和海水资源知识与技能：1、了解金属冶炼的一般原理。
2、解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。
过程与方法：1、自主学习，培养学生自学能力2、活动探究，通过了解金属资源的开发，金属冶炼，人类冶炼和使用金属的历史，金属资源的回收和再利用，海洋资源的类型，海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、比较能力。
情感态度价值观：1、帮助学生树立节约资源，爱护环境、变废为宝等意识2、通过金属矿物及海水资源的开发与利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。
教学重点：金属冶炼的一般原理教学方法：讨论、讲解、归纳教学过程：阅读教材，总结归纳：[板书] 一、金属冶炼的步骤：①富集矿石、除杂、提高矿石有用成分的含量；②冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原为金属单质。
③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
[讲述]由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，必须采用不同的冶炼方法。
二、金属冶炼的方法：1．热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。
在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，例如：2HgO==2Hg+O 2↑ 2Ag 2O==4Ag+O 2↑2．热还原法多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。
常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，例如：Fe 2O 3+3CO====2Fe+3CO 2 WO 3+3H 2====W+3H 2OCr 2O 3+2Al====2Cr+Al 2O 3若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。
3．电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2Al 2O 3====4Al+3O 2↑2NaCl====2Na+Cl 2↑ 三、不同金属冶炼方法的选择△ △高温高温 高温 电解电解四、常见金属的冶炼原理Fe Cu Mg Al Na 的冶炼五、金属的回收和资源保护：1、废旧金属的最好处理方法是回收利用。
第一节 化学资源的开发与利用
第十章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源1．了解金属的冶炼。
2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
3．了解海水的综合利用。
基础自查(理一理)1．金属在自然界中存在的形态除了 、 等极少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界中。
在这些金属化合物中，金属元素都显 化合价。
2．金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过程： M n ＋＋n e －===M 。
3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：________________________________________________②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：___________________________________________________________________4．金属冶炼的方法(1)热分解法例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性 ，金属元素的原子 失去 电子，其金属离子 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性 。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为：C ＋2ZnO=====△2Zn ＋CO 2↑，C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。
②一氧化碳还原法。
例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为：3CO ＋Fe 2O 3=====△2Fe ＋3CO 2，CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。
金属矿物的开发利用—教案
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第一课时金属矿物的开发利用【教学目标】知识目标1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用2、掌握金属冶炼的原理和方法3、掌握铝热反应及其应用能力目标学生通过对金属冶炼原理的学习，能够提高归纳、总结、比较的能力。
情感目标帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
利用金属矿物开发利用这个专题，学生更热爱自然，热爱化学。
【教学重点、难点】重点：了解化学方法在金属冶炼方面的作用，并了解铝热反应的基本原理难点：在掌握了金属冶炼的一般原理基础上，了解使用于不同金属的冶炼方法【课时安排】一课时【教学方法】实验以及ppt演示，以师生互动的形式讲授【教学器材】多媒体、铁架台、火柴、蒸发皿、湿沙、坩埚钳、滤纸、自来水、铝粉、三氧化铁粉末、氯酸钾、镁条、【教学过程】导入：观看PPT图片，了解金属广泛存在于生产生活中，过渡到现代金属的开发利用。
引出本堂课的内容：讲解并质疑：金属元素广泛存在于生产生活中，金属是否直接从自然界中获得？那么金属元素在自然界中，如矿物或海洋中，是如何存在的呢？这又与什么性质有关？板书：一、金属元素在自然界中的存在及金属的冶炼1、金属的存在形式游离态：少数不活泼的金属；化合态：多数比较活泼的金属（用PPT放映实物图片，加深对金属在自然界中存在的形式的印象。
）介绍：我国金属矿产资源现状：截至到2002年度，我国已发现的矿产有171种，已探明储量的矿产有157种。
已探明的矿产资源总量约占世界的12％，仅次于美国。
我国的稀土金属、钨、锌、锑和锡在世界各国的储量中名列前茅，其中稀土、钨、锑和锡仍是世界上的名牌矿种。
中国主要金属矿产资源储量较丰富，但人均占有量少，矿产资源禀赋差，采矿、选矿和冶炼难度大。
中国正处于工业化的中期，在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展，但今后20～30年内矿产资源的供需矛盾将加剧。
因此，加大勘探力度，加强对矿产资源的开发利用和保护并实施全球化策略是重要的任务。
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2、电解法（适合一些非常活泼属） 、电解法（适合一些非常活泼属） 些非常活泼属
电解
MgCl2 (熔融 === Mg + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
电解
2Al2O3 (熔融 === 4Al + 3O2 ↑ 熔融) 熔融
冰晶石 电解
2NaCl (熔融 === 2Na + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
3、热还原法（适合大部分金属） 、热还原法（适合大部分金属）
金属的冶炼原理： 金属的冶炼原理： Mn+ + ne- == M
金属矿物的冶炼方法
根据金属的活动性顺序不同,采用不同的冶炼方法 根据金属的活动性顺序不同 采用不同的冶炼方法
1、热分解法（适合一些不活泼金属） 、热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
第一节
开发利用金属矿物 和海水资源
第一课时
金属矿物的开发利用
主讲人: 主讲人 赵永艳
自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总体目标 我国21世纪初可持续发展的总体目标 21 可持续发展能力不断增强， 是：可持续发展能力不断增强，生态环 境明显改善，资源利用率显著提高， 境明显改善，资源利用率显著提高，促 进人与自然的和谐， 进人与自然的和谐，推动整个社会走上 生产发展、生活富裕、 生产发展、生活富裕、生态良好的文明 发展道路。 发展道路。
大多数金属矿石里含有杂 如石英、石灰石等， 质，如石英、石灰石等， 因此在冶炼金属时首先需 要富集矿石。 要富集矿石。
在富集后的矿石中 利用不同方法将金属还 原出来，最后进行提纯。 原出来，最后进行提纯。
金属矿物的冶炼步骤： 金属矿物的冶炼步骤：
矿石富集---金属冶炼---精炼 矿石富集---金属冶炼---精炼 ---金属冶炼---
课堂练习: 课堂练习
古代的“药金”外观与金相似， 古代的“药金”外观与金相似，常被误以为是金 冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（ ），木 子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（Cu2O），木 ）， 炭按一定比例混合，加热到8000C充分反应后得到金 炭按一定比例混合，加热到 充分反应后得到金 光闪闪的“药金” 光闪闪的“药金”。 （1）药金的主要成分是 ）药金的主要成分是________ （2）有关冶炼的化学方程式是 ）有关冶炼的化学方程式是_____________。 。
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
不同金属冶炼方法的选择
金属活动性顺序表： 金属活动性顺序表：
强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
弱
电解法
热还原法
热分解法
镁条、 注：镁条、氯酸钾的 作用：引燃剂 作用：
请同学们注意叙述实验现象
反应现象：
剧烈反应，发出强光，纸漏斗 被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。
反应的方程式: 2Al+Fe2O3
高温
2Fe+Al2O3
我们把这个反应叫做铝热反应 我们把这个反应叫做铝热反应
其它铝热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
回收金属的实例
（1）废旧钢铁用于炼钢； ）废旧钢铁用于炼钢； （2）废铁屑用于制铁盐； ）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银 ）
课堂小结: 课堂小结
1.金属矿物的冶炼步骤： 金属矿物的冶炼步骤： 金属矿物的冶炼步骤 矿石富集---金属冶炼---精炼 矿石富集---金属冶炼---精炼 ---金属冶炼--2.金属的冶炼原理： 2.金属的冶炼原理： 金属的冶炼原理 M n- + ne- == M 3.金属的冶炼的一般方法: 3.金属的冶炼的一般方法: 金属的冶炼的一般方法 4.金属的回收和资源保护: 4.金属的回收和资源保护: 金属的回收和资源保护
作业: 作业
1 . 通过调查访问和查阅资料,了解回收 通过调查访问和查阅资料 了解回收 废旧钢铁、铝制品等在节约能源、 废旧钢铁、铝制品等在节约能源、 保护环境、 保护环境、降低成本等方面的意义
感谢各位专家的莅临指 导及各位同学的积极配合!
再见!
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
铝热反应的应用
2、铝热反应 、
｛
Hale Waihona Puke 焊接钢轨 冶炼难熔的金属金属的回收和资源保护
回收金属的意义
（1）节约矿物资源； ）节约矿物资源； （2）节约能源； ）节约能源； （3）减少环境污染 ）