高中化学第四章化学与自然资源的开发与利用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课

甘肃省教育科学“十二五”规划立项课题《问题式（探究式）教学法应用与实效性研究》课堂实验成果

校本课程探索 1 第四章 化学与自然资源的开发利用

第一节 开发利用金属资源和海水资源

第一课时

目标透析

教学内容： 金属矿物的开发利用

教学目标

1、知识与技能

(1)、掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。

(2)、了解海水中主要元素的种类和含量。

（3）、了解海水淡化的常用方法，明确海水资源的利用形式。

2、情感态度与价值观

(1)、 帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。

(2)、使学生热爱自然，热爱化学。

(3)、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。

(4)、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。

3、过程与方法

以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护

金属资源的重要性

教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。

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。

教学策略：实验探究、合作讨论、谈话交流

教学进程

预习情境

【课前研读】（提示：请同学课前务必完成！）

一、金属矿物的开发利用

除了 等极少数金属外，绝大多数金属元素以 的形式存在于自然界。在地壳中含量最高的金属元素是 ，其次是 。人们日常应甘肃省教育科学“十二五”规划立项课题《问题式（探究式）教学法应用与实效性研究》课堂实验成果

校本课程探索 2 用的金属材料，多为合金或纯金，这就需要冶炼金属。工业上金属的冶炼是指 。

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+2H2O

MgCl2（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① B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③ D．（Ⅳ）用④

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第2课时 海水资源的开发利用 课前预习学案

【学习目标】掌握海水资源开发利用的方法。

【温故知新】

复习初中所学有关地球上水资源的知识。

开心自测：海洋约占地球表面积的

，具有十分巨大的开发潜力。仅以海水为例，海水水资源的利用和海水化学资源的利用是非常广阔的前景。

海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占全球总水量的

。海水中水资源的利用主要包括

和

。通过从海水中提取

或从海水中把 分离出去，都可以达到淡化海水的目的。

【我能自学】

首先请仔细阅读、思考教材上的相关内容，然后完成下列及步步高学案49页的填空：不明白的地方可与同学讨论。

（一）、海水水资源的利用

1、海水水资源：海洋约占地球表面积的

，海水约占全球总水量的

。

2、海水水资源的利用

（1）利用方式：主要包括：

等。

（2）海水淡化的途径主要是

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

1．通过典型实例，比较制取金属单质和非金属单质的反应原理，它们有那些相同点和不同点？

2．完成下列化学方程式，并指出其中的氧化剂和还原剂。

SnO2 + C —— Sn + CO

WO3 + H2 —— W + H2O

PbS + O2 —— PbO + SO2

UF4 + Mg —— U + MgF2

Au(CN)2- + Zn —— Au + Au(CN)42-

3．蓝铜矿的主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2 ，当它与焦炭一起加热时，可以生成铜、二氧化碳和水，试写出该反应的化学方程式，并注明其反应类型。

4．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：

（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用 ，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应___________；

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ；

（3）试剂②可以选用 ；

（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式为

。

5．试写出工业上海水提溴、实验室中海带提碘过程中所发生的主要反应的离子方程式。根据上述事实，关于Cl2、Br2、I2、H2O2、SO2五种物质的氧化性相对强弱，你可以明确得出的结论有哪些？推测下列过程的结果，写出有关反应的化学方程式。

（1）将氯气通入溴化钠溶液中； 海水（主要

含NaCl和MgSO4等） 溶液

试剂①

试剂② Mg(OH)2沉淀 MgCl2

溶液 无水

MgCl2 熔融

电解 Mg （2）将溴水加入氟化钠溶液中；