归纳与整理含PPT的教学设计及点评

第四章

化学与自然资源的开发利用

一、三维目标

1．知识与技能

（1）使学生了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联系。

（2）开发利用金属矿物和海水资源，常识性介绍金属的回收和利用，了解化学与资源综合利用。

（3）培养学生的环境意识和资源观念。

2．过程与方法

（1）自主学习，自主归纳冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关知识。开发利用金属矿物和海水资源，了解化学与资源综合利用。加强环保意识。

（2）通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。

（3）探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。

3．情感、态度与价值观

（1）通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。通过介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识和环保理念。

（2）树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。通过搜集资料，培养学生搜集信息能力和自学能力。

二、教学重点：培养学生归纳能力、比较能力。

三、教学难点：培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。

四、教学过程

一、金属矿物的开发利用

1、金属在自然界中的存在：化学性质较活泼的金属，在自然界中以化合形态存

在，如Na、Fe等；化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在，如铂、金等。

2、金属冶炼的原理：金属冶炼的实质是使金属化合物的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程。

Mn+ + ne- = M 3、金属冶炼的方法

金属的活动顺序

K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Hg、Ag Al 金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

电解法

热还原法

热分解法

4、常见金属的冶炼原理

金属

Fe Fe2O3 + 3CO Fe2O3 + 2Al Cu Cu2S + O2

冶炼原理

2Fe + 3CO2（高炉炼铁）

2Fe + Al2O3（铝热法炼铁）

2Cu + SO2

（火法炼铜）

物理方法

由弱到强

Cu 由强到弱

Pt、Au Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu （湿法炼铜）

Mg MgO + C

Mg +CO Mg + Cl2

4Al + 3O2

2Na + Cl2

MgCl2（熔融）Al Na 2Al2O3（熔融）2NaCl（熔融）

4NaOH（熔融）4Na + O2

+ 2H2O 例1、不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是(

) A、金属在自然界的分布不同

B、金属在自然界中的含量不同

C、金属在自然界中存在形式不同

D、金属的活动性不同

例2、

下列化工生产原理错误的是

①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠；②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热

（

）

A、②③

B、①③

C、①②③

D、②

例3、

在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的一组金属是(

) A、Na、Mg、Al 、Ba B、Na、K、Zn、Fe C、Zn、Fe、Cu、Ag

D、Mg、Al、Zn、Fe 例4、工业上利用下述反应在真空中炼铷：2RbCl+Mg应能进行的原因是（

）

A、在高温下镁的金属活动性比铷强

B、铷的沸点比镁低，以气体形式被抽去

C、铷的熔点比镁低，以液体形式被抽去

D、MgCl2的稳定性比RbCl的强

二、海水资源的综合利用

1、水资源利用：

（1）海水淡化：①蒸馏法；②电渗析法；③离子交换法；④反渗透法等。

（2）海水制盐：利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。

MgCl2+2Rb.这一反

2、化学资源的利用

（1）

海水中提取镁

MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2

+ CaCl2

Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O MgCl2·6H2O = MgCl2 + 6H2O MgCl2（熔融）Mg + Cl2

（2）

海水中提取溴

a. 酸化：用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将海水酸化。

b. 氯化：向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。

2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl c. 吹出：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将单质溴吹入吸收塔。

d. 吸收：在吸收塔中用SO2吸收Br2以达到富集的目的。

Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

e. 氧化：通入氯气将HBr氧化为Br2。

2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

（3）

海带中提取碘

2KI + Cl2 = 2KCl + I2

例5、

从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是（

）

A、Mg

B、NaCl

C、Br2

D、K 例6、下列哪种试剂加入到含有Br—的溶液中，可以将Br—氧化为Br2（

）

A、I2

B、I—

C、Cl2

D、

Cl—

例7、

海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的（

）

A、

此法的优点之一是原料来源丰富

B、

进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁

C、

第④步电解时会产生氯气

D、

以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和复分解反应

例8、

海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却。(3)将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。

(涉及的反应为：2I－＋H2O2＋2H＋＝I2＋2H2O) 在实验过程中用到的玻璃仪器有__________________________________________ 能证明海水中含有碘填的序实号)验，操现作象是是_____________________________________(__________________________________________________________________。

三、环境保护与绿色化学

1．环境：

2．环境污染：

环境污染的分类：

按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染

按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染

3．绿色化学理念（预防优于治理）

核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。

从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）

从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）

热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的目标产物。