金属开发利用学案

1、第四章 化学与自然资料的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）学案 编写人 何亚鑫 修改人 罗玉芬 金属矿物的开发利用高一（ ）班 姓名 一、教学目标：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、了解铝热反应。过程与方法：通过活动探究，了解金属资料的开发，金属冶炼，培养学生们归纳能力，比较能力。 情感态度与价值观：帮助学生树立节约资料、爱护环境、变废为宝的意识。二、重点和难点化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）的作用，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。三、学习过程一、金属的冶炼1、将金属矿物中的金属从其化合物中

2、还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为 。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。二、金属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，常用方法有：1、热分解法（适用于不活泼金属）HgO Ag2O 2、电解法（适用于非常活泼属） MgCl2 (熔融) NaCl (熔融) Al2O3 (熔融) NaOH（熔融）一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如： 3、高温还原剂法（适用于中等活泼金属和部分不活泼金属），常用还原剂：C、CO、H2、活泼金属Al等。Fe2O3 + CO CuO + H2 Fe2O3

3、+ Al WO3 + H2 【小结】请结合金属活泼性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律：三、铝热反应【实验探究】实验4-1：用两张圆开滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾，中间插一根打磨过的镁条，用小木条点燃镁条，观察发生现象。现象化学反应方程式结论【思考与讨论】 在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？【注意事项】1、铝热反应：铝和某些金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放

4、出大量热的化学反应，称之为铝热反应。 2、原理：铝作还原剂，另一种氧化物做氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。3、铝热剂：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O3、V2O5等）组成的混合物。4、铝热反应的应用：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。四、金属的回收和资源保护 地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，有效地使用金属产品、材料。主要途径有：提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量，加强金属资源的回收和再利用，使用其他材料代替金属材料等。 【自主学习】常见金属的

5、冶炼原理（课本第89页） 【及时训练】请写出火法炼铜、湿法炼铜,高温还原法炼镁（MgO）、电解法炼镁（MgCl2）的化学反应方程式。【课后巩固练习】1在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的一组是（ ）ANa、Ca、Mg、Al、K BNa、K、Fe、Zn、HgCZn、Fe、Cu、Ag、Sn DMg、Al、Fe、Zn、Pb2下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是（ ） ACO、O2、He BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2 DAl、C、H23不能用热分解法制得的金属是（ ）A Fe BAg CMg DHg4从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的

6、事。这个先后顺序跟下列有关的是（ ）地壳中金属元素的含量 金属活动性顺序 金属的导电性 金属冶炼的难易程度 金属的延展性A B C D5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Al2O3 B加热CaCO3 C电解熔融NaCl D氯化钠与铝粉高温共热6冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作还原剂还原 以较活泼金属Na、Mg等还原 利用铝热反应原理用Al还原 电解法 热分解法 下列金属各采用哪种方法还原最佳。（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 （2）Na 、Mg、Al等活泼金属或较活泼金属 （3）Hg、Ag等不活泼金属 （4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属 （5

7、）K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是 7古代的药金外观与黄金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜（Cu2O）、木炭混合加热至800，得到金光闪闪的“药金”。（1）“药金”的主要成分是 （2）有关冶炼的化学方程式是 、 8、用热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是（ ）AWO3 BCr2O3 CMnO2 DFe3O49、粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成 另取20gA全部溶0.15L 6.0mol/L盐酸中，得溶液C 将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B 用KSCN溶液检验时，溶液D不变色（1）中引