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第八章 化学与可持续发展
第 1 节 自然资源的开发利用
第一课时 金属矿物的开发利用
众所周知，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。这也是贯穿本章始终的重要核心观念。
以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程和
产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。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中的作用，学会辩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；从学科知识的角度，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，主要包括无机物之间的转化（在固态和溶液状态下，金属
及其化合物、非金属及其化合物的反应）、有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。
教学目标
1.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。
核心素养
1. 关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展 意
识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会 发展的
重大贡献。
重点：常见金属的冶炼方法。
难点：金属冶炼方法的选择。
查找相关资料，准备课件准备资料。
教师简述：化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。本节我们将以金属矿物、海水资源和化石燃料的综合利用为例，认识化学的应用价值，了解与此有关的环境与发展问题。
学生活动：思考与交流
请同学们列举出常见金属的名称？越多越好！这些金属以何种形式存在于自然界中？
教师小结：投影展示自然界的金属和金属的化合物。
学生活动：思考与交流
自然界中，不活泼的金属能以_______存在，活泼的金属一般只能以________存在。人们在生活和
生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，如何从矿石中得到金属单质？
学生分析讨论展示成果。
教师小结：自然界中，不活泼的金属能以游离态存在，活泼的金属一般只能以化合态存在。人们在
生活和生产中使用的金属材料多是合金，如何从矿石中得到金属单质呢？
学生活动：阅读教材，思考并交流如下问题：
1、金属冶炼指什么？
2、金属冶炼有哪些方法？你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么
规律吗？
学生分析讨论展示成果。
教师小结：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的
冶炼。金属冶炼的方法有热分解法、热还原法和电解法。
教师小结板书：
1、热分解法（适合一些不活泼金属）
加热
2HgO === 2Hg + O ↑
2
加热
2Ag O === 4Ag + O ↑
2 2
2、电解法（适合一些非常活泼金属）
电解
MgCl (熔融) === Mg + Cl ↑
2 2
电解
2Al O (熔融) === 4Al + 3O ↑
2 3 2
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl ↑
2
3、热还原法（适合大部分金属）
高温
CuO+H === Cu + H O
2 2
高温
FeO+3CO === 2Fe + 3CO ↑
2 3 2
常见的还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等
教师讲述：铝热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3剧烈反应，发出耀眼的白光。纸漏斗的
实验现象
下部被烧穿，有熔融物落入沙中
在高温下，铝与Fe O 发生反应，
2 3
实验结论
放出大量的热
注：镁条、氯酸钾的作用：引燃剂
教师讲述：PPT展示铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用
这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等
学生活动：金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？有什么规律？
教师小结：金属的活泼性不同，采取的冶炼方法不同
学生活动：讨论: 就如何合理开发利用金属资源，请谈谈你们的看法？
学生讨论展示成果。
教师小结：合理开发和利用金属资源显得尤为重要，其主要途径有提高金属矿物的利用率，开发环
保高效的金属冶炼方法，防止金属的腐蚀，加强废旧金属的回收和再利用，使用其他材料代替金属
材料。
教师课堂小结：
引导学生自己总结归纳本节课所学知识。
