資源簡介

新授課
第八章 化學與可持續發展
第1課時 金屬礦物、海水資源的開發利用
【學習目標】
1.掌握金屬冶煉的一般原理，理解金屬單質活動性與選擇冶煉方法的聯系。 2.掌握海水化學資源的開發和利用的方法。
【學習活動】
學習任務 學習筆記
目標一：掌握金屬冶煉的一般原理，理解金屬單質活動性與選擇冶煉方法的聯系。 任務1：古代煉丹術士葛洪所著《抱樸子》中記載：“丹砂燒之成水銀。”唐代詩人劉禹錫在《浪淘沙九首》（之六）中有云：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來?！北彼慰茖W家沈括在《夢溪筆談》中寫道：“信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅。” 上述文獻中涉及了哪些金屬的“冶煉”？寫出相關的化學方程式。 （1）閱讀教材p98內容，思考下列問題。 Ⅰ.工業上采用電解法冶煉鋁和鎂的原料分別為Al2O3和MgCl2,為什么不是AlCl3和MgO Ⅱ.鋁元素是地殼中含量最高的金屬元素，為什么鋁的發現和使用卻比銅和鐵要晚得多？ （2）Ⅰ．K、Ca的冶煉方法是什么？為什么？ Ⅱ.思考金屬冶煉的方法與金屬活動性之間有什么關系。 （3）當鐵軌有縫隙時，維修工人常將鋁粉與氧化鐵的混合物點燃，讓熔融的鐵水流入鐵軌的裂縫，冷卻后就將鐵軌牢牢的黏結在一起。其中的原理是什么？寫出化學方程式。 任務2：閱讀教材第99頁“思考與討論”，分析金屬冶煉過程中的能耗。思考為什么要合理開發和利用礦物資源？有哪些合理開發利用礦物資源的途徑？
目標二：握海水化學資源的開發和利用的方法。 任務1：閱讀教材p100內容，完成下列問題。 （1）海水水資源的利用主要包括哪些途徑？ 海水淡化的方法主要有什么？ （2）海水中的化學元素有哪些，它們的含量有什么特點？ (3)除了從海水中獲取淡水和化學物質外，就沒有其他什么價值了？ 任務2：海洋是一個蘊含巨大化學資源寶庫，可以從海水中提取多種物質，下圖是海水的綜合利用示意圖，寫出其中主要反應方程式。 （2）分析從海水中提取鎂的工藝流程，寫出其中涉及的主要反應方程式。 （3）分析從海水中提取溴的工藝流程，寫出其中涉及的主要反應方程式。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖新授課
第八章 化學與可持續發展
第1課時 金屬礦物、海水資源的開發利用
【學習目標】
1.掌握金屬冶煉的一般原理，理解金屬單質活動性與選擇冶煉方法的聯系。 2.掌握海水化學資源的開發和利用的方法。
【學習活動】
學習任務 方法與路徑
目標一：掌握金屬冶煉的一般原理，理解金屬單質活動性與選擇冶煉方法的聯系。 任務1：古代煉丹術士葛洪所著《抱樸子》中記載：“丹砂燒之成水銀?！碧拼娙藙⒂礤a在《浪淘沙九首》（之六）中有云：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來。”北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中寫道：“信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅。” 上述文獻中涉及了哪些金屬的“冶煉”？寫出相關的化學方程式。 【參考答案】涉及“汞、金、銅”等的“冶煉”。 HgSHg+S CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 【概念生成】 金屬冶煉：將金屬礦物中金屬從其化合物中還原出來，用于生產各種金屬材料的過程，工業上稱為金屬冶煉。 冶煉原理：Mn++ne-M 還原反應 實質：金屬離子得到電子變成金屬原子 注意：由于金屬的化學性質不同,金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也不同,因此就必須采取不同的冶煉方法。 （1）閱讀教材p98內容，思考下列問題。 Ⅰ.工業上采用電解法冶煉鋁和鎂的原料分別為Al2O3和MgCl2,為什么不是AlCl3和MgO 【參考答案】因為AlCl3是共價化合物,熔融時不導電,而MgO雖然是離子化合物,但其熔點太高,熔化時會消耗大量的電能,成本較高。 Ⅱ.鋁元素是地殼中含量最高的金屬元素，為什么鋁的發現和使用卻比銅和鐵要晚得多？ 【參考答案】鋁是一種非?；顫姷慕饘伲靡话愕倪€原劑很難將其還原，工業上采用最強的還原手段——電解法進行冶煉，而銅和鐵的還原用一般的還原劑就可以實現，所以鋁的發現和使用比銅和鐵要晚得多。 （2）Ⅰ．K、Ca的冶煉方法是什么？為什么？ 【參考答案】電解法，K、Ca的金屬活動性很強，一般還原劑難還原。 Ⅱ.思考金屬冶煉的方法與金屬活動性之間有什么關系。 【參考答案】在金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的還原方法就能使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原。 金屬活潑性與冶煉方法的關系如下： （3）當鐵軌有縫隙時，維修工人常將鋁粉與氧化鐵的混合物點燃，讓熔融的鐵水流入鐵軌的裂縫，冷卻后就將鐵軌牢牢的黏結在一起。其中的原理是什么？寫出化學方程式。 【參考答案】高溫條件下，鋁粉與Fe2O3發生置換反應，化學反應方程式為Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。 任務2：閱讀教材第99頁“思考與討論”，分析金屬冶煉過程中的能耗。思考為什么要合理開發和利用礦物資源？有哪些合理開發利用礦物資源的途徑？ 【參考答案】a.金屬礦物資源是不可再生資源，貯量有限，而且在冶煉過程中會消耗大量能量，易造成環境污染，故應合理開發利用金屬資源。 b.提高金屬礦物的利用率，減少金屬的使用量，加強金屬資源的回收和再利用，使用其他材料代替金屬材料等。 圍繞目標一： 任務1由學生認真閱讀情境材料，分析情境內容，完成所設問題，并由此引出“金屬冶煉”的相關知識。完成后教師講解。 任務2由學生根據冶煉鋁過程中的能耗情況，綜合思考如何合理開發利用礦物資源，開發利用過程中要注意什么，完成后利用平臺拍照提交展示，教師講解。
目標二：握海水化學資源的開發和利用的方法。 任務1：閱讀教材p100內容，完成下列問題。 （1）海水水資源的利用主要包括哪些途徑？ 海水淡化的方法主要有什么？ 【參考答案】a.海水水資源的開發利用主要包括海水的淡化和直接利用海水進行循環冷卻等。 b.通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久，技術和工藝也比較成熟，但成本較高。 （2）海水中的化學元素有哪些，它們的含量有什么特點？ 【參考答案】海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物。海水中含量最多的O、H兩種元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F元素，其總含量超過99%，其他元素為微量。雖然海水中元素的種類很多，總儲量很大，但許多元素的富集程度卻很低。 (3)除了從海水中獲取淡水和化學物質外，就沒有其他什么價值了？ 【參考答案】這說法不正確，除了從海水中獲取淡水和化學物質，海水在能量方面也具有十分重要的戰略意義，如潮汐能、波浪能等新型能源的開發和利用等。 任務2：海洋是一個蘊含巨大化學資源寶庫，可以從海水中提取多種物質，下圖是海水的綜合利用示意圖，寫出其中主要反應方程式。 【參考答案】①氯堿工業：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 制鹽酸：H2＋Cl22HCl 制漂白劑(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O ②制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ③用KBr制單質溴：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2 ④用MgCl2制Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ （2）分析從海水中提取鎂的工藝流程，寫出其中涉及的主要反應方程式。 【參考答案】主要反應 CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑ MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ （3）分析從海水中提取溴的工藝流程，寫出其中涉及的主要反應方程式。 【參考答案】主要反應 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化) Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集) Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取) 圍繞目標二： 任務1由學生仔細閱讀教材內容，思考海水中還哪些資源可以利用，如何利用。引導學生綜合思考海水利用問題，完成后學生獨立回答，教師講評。 任務2主要由學生分析海水綜合利用示意圖和海水提鎂提溴主要工藝流程，思考每個過程中的物質轉化情況，寫出相應反應方程式。完成后利用平臺拍照提交展示，教師講評。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖 讓學生獨立自主的繪制本課時的思維導圖之后教師再展示思維導圖給學生做對比，根據課堂時間情況可課堂完成或課后完成上交老師批閱。

展開更多......

收起↑