归纳与整理教案推荐

金属冶炼

教学目标

1、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。

2、常识性介绍金属回收和资源保护的意义

3、树立资源保护意识及合理开发意识。

情感态度与价值观

1、活动动探究，通过了解金属资源的开发；金属冶炼；人类冶炼和使用金属的历史；

金属资源的回收和再利用；

2、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。

3、通过金属矿物学习，使学生热爱自然，热爱化学。

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。

教学过程

：

提问：

①常见的金属元素有哪些？②金属元素在自然界中的存在形态？

分组讨论、发言

讲解

1、

常见的金属矿石图片？

2、

我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。怎么样获得金属单质？

分组讨论、发言

讲解

3、

练习写出冶炼铁的化学方程式。从氧化还原的角度分析金属冶炼的实质。

分组讨论、发言

讲解

4、

从实质分析阳离子的电子的难易程度和什么有关？得出金属活动顺序表。

讲解并用PPT演示：金属的活动性不同，因此金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼。

分组讨论、发言

讲解

5、

金属冶炼的步骤：

第一步：矿石的富集：出去较大的杂质，提高矿石中有用的成分的

含量

第二步：冶炼：利用氧化还原反应（很不活泼的金属除外），在一定的条件下还原出金属单质第三步：精炼：

6、金属冶炼的方法：（1）热分解法（2）热还原法（3）电解法（4）物理方法

分析：（用PPT演示）分组讨论、发言

讲解。归纳出冶炼常见的三种化学方法。

（1）热分解法：对于不活泼金属（活动顺序中，Hg及Hg以后）它们的阳离子得电子能力很强，所以其还原的条件比较容易达到，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。

（2）热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属（Zn-------Cu)，其对应的离子得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，通常是在高温下用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，

（3）电解法：非常活泼的金属（活动顺序中：K------ Al）:其还原性很强，容易失去电子，而对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，用一般的还原剂很难将它们还原出来，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，电解法冶炼金属耗能较大，大多数金属我们可以用其他方法进行冶炼。如果液态氯化钠在无水的情况下电解会生成什么物质呢？钠离子会变成钠单质。从化学键的角度分析这个过程，再分析电解熔融氯化铝是否可行？

（4）物理方法：“千淘万浪虽辛苦，吹尽黄沙始到金”，鼓励学生坚持学习。

视频：冶金在生活中的应用：野外焊接钢轨。

视频：学生演示的铝热反应. 7、①现象：

镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，有火星喷射，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣（Al2O3)，可以发现落下的是铁珠。

②反应方程式：（分析化合价升降）

为热还原法

③铝热反应中镁条和氯酸钾的作用分别是什么？

镁条易燃烧且放出大量的热，就可以给铝热反应提供足够的热量引发反应，放出的热还能使氯酸钾发生分解放出氧气。

氯酸钾在镁条燃烧的情况下发生分解放出氧气，使插入到铝热剂内的镁条能够继

④铝热反应的定义

⑤铝热剂

⑥铝热反应的特点和应用

8、小结：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择（投影）人类使用金属的过程是必然。

9、设问：地球上的金属矿产资源是有限的，无法再生，（投影）

阅读PPT放映的资料，思考金属的回收与环境、资源保护的方法，并回答。

讲述：正确评价学生的回答并归纳，讲解有关金属回收再利用的好处。

10、课堂练习。

板书：－、金属的冶炼。

1、实质：

2、步骤

3、方法

二、金属的回收与环境、资源保护：

7分钟，铜的自然界分布及硫酸铜与铝的反应实验------湿法炼铜

硫化亚铜------（鲁科版火法炼铜）

氢气还原氧化铜的热还原方程式书写------热还原法

7分钟，铝粉与赤铁矿（三氧化二铁）高温热还原实验------铝热反应

3分钟，其他铝热反应方程式书写

课时二（45分钟）

5分钟，回顾铝热反应的特点，提示应用于大批量工业生产的局限

10分钟，钢铁是怎样炼成的（人教版高炉炼铁）

15分钟，介绍电解法制取活泼金属（苏教版电解熔融氯化钠）

5分钟，专题小结

5分钟，拓展阅读，

5分钟，学案填写，课时测验。

六、

教学方法

历史故事引入，课堂旧知识讨论整合，实验验证，归纳分析拓展，理论联系实际对比等

七、

教学用具

仪器：铁架台（带铁圈），圆形大滤纸两张，长药匙三把，沙盘，砂纸等；

药品：三氧化二铁粉末，铝粉，氯酸钾粉末，镁带，铝片，硫酸铜溶液，沙土，火柴等。

设备：多媒体实验室，或教材配套挂图，灭火器，直流电源

八、

教学设计

开发利用金属矿物教学设计

教学环节方法

时间分配

教师活动

学生活动

教学意图

课时一【引入】

分钟

介绍化学发展史中金属的发现及使用所引起的社会变革

金---铜---铁---钨---铝---钛

听讲

引发学生

兴趣

，阐明化学重要性

复习已有

知识，引发思考新知识

【板书】

分钟

列出金属活动顺序表

简介部分金属的用途

分组讨论所知的金属性质的应用及其冶炼，列出金属活动顺序表

【讨论】

分钟

分组汇报讨论结果，填写部分金属冶炼方程式

巩固旧知

识，寻找新的知识

增长点

【介绍】

分钟

金.铂在自然界的分布及

物理富集法

思考，记录

引发学生

兴趣，拓展学生知识面

【介绍】

分钟

分钟

银.汞在自然界的分布及热分解法

【介绍并演示】铜在自然界的分布及CuSO4与Al的反应实验------湿法炼铜

【介绍】Cu2S的热还原方程式书写------火法炼铜

书写Ag2O ,HgO 的热分解方程式

书写CuSO4与Al，及CuSO4与Fe 的反应方程式

书写Cu2S 的热分解方程式

知识点梳

理，整合并练习加

以巩固

【演示】

分钟

分钟

实验：铝粉与赤铁矿（Fe2O3）高温热还原实验------铝热反应

【介绍】其他铝热反应方

程式书写

观察现象并记录描

述，书写Al与Fe2O3的反应方程式

分别书写铝粉与

Fe3O4 ,

铝粉与Cr2O3 ,

铝粉与V2O5 ,

铝粉与MnO2 等物质的反应方程式

互助互

学，激励竞争

锻炼学生

的观察能力

练习巩固

课时二【引入】

分钟

铁在自然界的分布与冶炼

铝热反应炼铁利与弊

联系已学知识，分组讨论，设计炼铁方

案，

联系实

际，

【讲解】

分钟

工业炼铁：CO 与赤铁矿（Fe2O3）

书写方程式

高温

Fe2O3 + 3CO === 2Fe

+3CO2

推导生铁及钢的主要成分及性质应用

介绍合金的特性

拓展丰富

联系实际

解决了实

际生活中大量炼铁的困难

关注考纲

【讲解】

【训练】

分钟

【介绍】电解法制取活泼金属

Na

Mg

Al等

苏教版电解熔融氯化钠制取金属钠

2NaCl

2Na+Cl2

青铜峡铝厂电解氧化铝制取单质铝的实例应用

练习书写熔融状态

下

电解KCl 的反应方程式

电解NaCl的反应方程式

电解MgCl2的反应方程式

电解Al2O3 的反应方程式

版本对照

丰富知识

练习巩固

电解

2NaCl

【小结】

分

钟

对照金属活动顺序表填写各金属可用的冶炼方法

通过比较，选取最佳方法

对照金属活动顺序表填空

对照元素周期表，讨论各金属适用的冶

炼方法

理论联系

实际应用

【阅读】

分

钟

阅读铁的性质及用途

阐述铁的用途和性质间的联系

限时阅读

讨论，讲述

拓展视野

锻炼阅读和表达能力

【练习】

分钟

机动练习

填写学案

课时巩固

九、

板书设计

课时一：

我们一起“淘金”

一、金属活动顺序表

K,Ca,Na,Mg,Al,

|Zn,Fe,Sn,Pb, Cu,

|Hg

Ag,

| Pt

Au

二、自然界分布形态：化合态

化合态

化合态和少量游离态

| 游离态

活泼性：

活泼金属

较活泼金属

不活泼金属

发现年代

近代

中世纪

3000年前

6000年前

三、获取单质的方法：

（一）、游离态金属----------适用物理富集法（如淘金）

（二）、化合态金属----------化学方法冶炼（如炼铁，炼铝）

1.热分解法

Ag2O,HgO 热分解方程式书写

2.湿法还原铜

3CuSO4+ 2 Al === Al2(SO4)3 + 3Cu

（实验室少量）

火法炼铜

Cu2S +O2 ==== 2Cu +SO2

3.热还原

铝热反应

Fe2O3 +2Al

2Fe +Al2O3

课时二：

“钢铁是怎样炼成的”

三、获取单质的方法

3.热还原

Fe2O3 + 3CO

2Fe +3CO2

（高炉炼铁）

4.电解法

2NaCl

2Na+Cl2

电解氧化铝制铝等活泼金属

小结：

金属活动

K,Ca,Na,Mg,Al, |Zn,Fe,Sn,Pb, Cu, |Hg

Ag,

| Pt

Au

顺序表：

自然界

化合态

/

化合态

/化合态和少量游离态/游离态

分布形态：

活泼性：

活泼金属

/ 较活泼金属

/ 不活泼金属

冶炼方法

电解法

热还原法

湿法置换

电解

高温

高温

副

版练习区

副版练习区

开发利用金属矿物课时学案

金属活动顺序表：

自然界分布形态

可用冶炼方法

1.热分解法

HgO

Ag2O

2.湿法还原铜

CuSO4 +

火法炼铜

Cu2S +O2

3.热还原

CO + CuO

CO + Fe2O3

H2 +WO3

铝热反应

Fe3O4 +

MnO2 +

4.电解法

NaCl

MgCl2

Al2O3

*有效利用金属资源的途径

1.提高金属矿物的利用率；

2.减少金属的使用量；

3.加强金属资源的回收和再利用；

4.使用其他材料代替金属材料；

5.拓展资源环境。

[课时测验]: 1.下列叙述中,正确的是

(A)含金属元素的离子不一定都是阳离子

(B)在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂

(C)某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原

(D)金属阳离子被还原不一定得到金属单质

2.在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂值得的金属组是：

(A).Na Mg AL

（B）.Na K Zn Fe

(C).Zn Fe Cu Ag

（D）.Mg AL Zn Fe

Fe元素知识积累

Fe 铁是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/厘米3 。熔点1535℃，沸点2750℃。常

见化合价+2和+3，有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化，又可去磁，且均很迅速。化学性质比较活泼，是一种良好的还原剂。若有杂质，在潮湿的空气中易锈蚀；在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。易溶于稀酸。在浓硝酸中能被钝化。加热时均能

同卤素.硫.硅.碳.磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外，还有复合氧化物Fe3O4（是磁性氧化物）生成。铁是工业部门不可缺少的一种金属。

也是地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广，但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的，而且它容易氧化生锈，再加上它的熔点（1535℃）又比铜（1083℃）高得多，使它比铜难以熔炼。人类最早发现铁是从天空落下的陨石，陨石含铁的百分比很高（铁陨石中含铁90.85%），是铁和镍.钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中，发现陨铁制成的小斧；在埃及第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教经文中，记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属，埃及人干脆把铁叫做“天石”。在古希腊文中，“星”和“铁”是同一个词。

磁铁矿.赤铁矿.褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭.铁矿石和石灰石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁（或铸铁）。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬，但性脆；钢具有弹性；熟铁易于机械加工，但要比钢柔软。从生铁炼钢，就是减低生铁内的碳量，以及将硅.硫和磷杂质除去。

铁的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁.染料（墨水.蓝晒图纸.胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。还原铁粉大量用于冶金。

1978年，在北京平谷县刘河村发掘一座商代墓葬，出土许多青铜器，最引人注目的是一件古代铁刃铜钺，经鉴定铁刃是由陨铁锻制的，这不仅表明人类最早发现的铁来自陨石，也说明我国劳动人民早在3300多年前就认识了铁并熟悉了铁的锻造性能，识别了铁和青铜在性质上的差别，并且把铁锻接到铜兵器上，加强铜的坚利性。

由于陨石来源极其稀少，从陨石中得来的铁对生产没有太大作用，随着青铜熔炼技术的成熟，才逐渐为铁的冶炼技术发展创造了条件。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的，距今大约2500年。我国炼钢技术发展也很早，1978年，湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队从一座古墓出土一口钢剑，从古墓随葬陶器的器型，纹饰以及墓葬的形制断定是春秋晚期的墓葬。这口剑所用的钢经分析是含碳量0.5%左右的中碳钢，金相组织比较均匀，说明可能还进行过热处理。

古代劳动人民的炼铁技术也是杰出的，至今竖立在印度德立附近一座清真寺大门后的铁柱，是用相当钝的铁铸成的，当时如何生产这样的铁，现代人也认为是一个奇迹。有人分析了它的成分，含铁量大于99.72%，其余是碳0.08%，硅0.046%，硫0.006%，磷0.114%。

开创现代炼钢新纪元的是一名叫贝塞麦的浇铸工人，他在1856年8月11日宣布了他的可倾倒式转炉。随着工业发展，在生产建设和生活中出现大量废钢和废铁，这些废料在转炉中不能使用，于是出现了平炉炼钢，是由德国西门子兄弟以及法国马丁兄弟同时创建的，时间是在19世纪60年代初。

1234567890ABCDEFGHIJKLMNabcdefghijklmn!@#$%^&&*()_+.一三五七九贰肆陆扒拾，。青玉案元夕东风夜放花千树更吹落星如雨宝马雕车香满路凤箫声动玉壶光转一夜鱼龙舞蛾儿雪柳黄金缕笑语盈盈暗香去众里寻他千百度暮然回首那人却在灯火阑珊处

化的中期，在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展，但今后20～30年内矿产资源的供需矛盾将加剧。因此，加大勘探力度，加强对矿产资源的开发利用和保护并实施全球化策略是重要的任务。

讲解：我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。因此必须把化合态的金属转化为金属单质－金属的冶炼。

板书：二、金属的冶炼：

设问：我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢？根据什么原理？

板书：1、基本步骤：【学生活动】分组讨论、发言

讲解：（正确评价学生的回答并复述）冶炼金属的根据是把金属矿石中的金属离子还原成单质，经过三个步骤。（PPT放映）

第一步：矿石的富集：出去较大的杂质，提高矿石中有用的成分的含量

第二步：冶炼：利用氧化还原反应（很不活泼的金属除外），在一定的条件下还原出金属单质

第三步：精炼：采用一定的方法，提炼出纯净的金属

板书：2、金属冶炼的实质：

是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。

【分析探讨】金属离子的得电子能力是否全都相同？这与什么有关？

讲解并用PPT演示：金属的活动性不同，因此金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼。

板书：3、金属冶炼的原理：

板书：（1）热分解法：

分析：（用PPT演示）分析对于不活泼金属（活动顺序中，Hg及Hg以后）它们的阳离子得电子能力很强，所以其还原的条件比较容易达到，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。例如：

2HgO △

2Hg+O2↑

2Ag2O

△

4Ag+O2↑

板书：（2）电解法：

回顾知识：写出电解食盐水的反应方程式？

答：阳极反应：2Cl-—2e- == Cl2↑

阴极反应：2H+ + 2e- == H2↑

总反应式：2NaCl + 2H2O

电解

2NaOH + H2↑+ Cl2↑

设问：如果液态氯化钠在无水的情况下电解会生成什么物质呢？

答：钠离子会变成钠单质。

分析：（用PPT演示）其实这就是电解法冶炼金属，非常活泼的金属（活动顺序中：K------ Al）我们知道其还原性很强，容易失去电子，而对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，用一般的还原剂很难将它们还原出来，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：

2NaCl（熔融）

电解

2Na + Cl2↑

MgCl2（熔融）

电解

Mg

+ Cl2↑

2Al2O3 （熔融）

电解

冰晶石4Al + 3O2↑

评价：电解法冶炼金属耗能较大，大多数金属我们可以用其他方法进行冶炼

板书：（3）热还原法：

回顾知识：大家常见的可用作还原剂的物质有哪些？

答：氢气、一氧化碳、碳、镁、铝、铁、锌

分析：（用PPT演示）在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属（Zn-------Cu)，其对应的离子得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，通常是在高温下用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：

练习：让学生写出一些常见的金属氧化物被还原的反应，写完后用PPT对照：

Fe2O3+3CO

高温

2Fe + CO2↑

WO3

+ 3H2

高温

W

+3H2O ZnO +

C

高温

Zn

+ CO↑

Fe2O3+2Al

高温

2Fe + Al2O3（铝热反应）

Cr2O3+2Al

高温

2Cr+ Al2O3（铝热反应）

点评并强调：若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。

实验探究：演示实验4—1：（实验前用磁铁检查一下室温条件下有无铁存在；反应后再用磁铁检查有无铁生成）学生回答现象写出化学方程式并分析各试剂的作用。

I、现象：

镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，有火星喷射，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣（Al2O3)，可以发现落下的是铁珠。

Ⅱ、反应方程式：

Fe2O3+2Al

高温

2Fe+Al2O3（铝热反

应）（分析化合价升降）

【思考】铝热反应中镁条和氯酸钾的作用分别是什么？

镁条易燃烧且放出大量的热，就可以给铝热反应提供足够的热量引发反应，放出的热还能使氯酸钾发生分解放出氧气。

氯酸钾在镁条燃烧的情况下发生分解放出氧气，使插入到铝热剂内的镁条能够继

续燃烧。

Ⅲ、铝热剂及应用：

(1)铝热剂：铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物。在高温下发生反应，放出大量的热，其混合物称为铝热剂；反应称为铝热反应。

(2)铝热反应的特点：在高温下引燃后剧烈反应，放出大量的热，产生高温，使被还原出来的金属熔化，与熔渣分离。体现铝的还原性、氧化铝熔点高的性质。

(3)铝热反应的应用：①焊接钢轨；②冶炼高熔点金属：V、Cr、Mn等。（观看图片，体会化学在生产、生活中的实际应用，激发学生热受化学的情感）

小结：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择（投影）

K Ca Na Mg Al

Zn Fe Sn

Pb

Cu

Hg Ag

【表4—1】常见金属的冶炼原理

金

属

冶

炼

原

理

Fe

Fe2O3+3CO

高温

2Fe + CO2↑

Fe2O3+2Al

高温

2Fe + Al2O3（铝热反应）

Cu

Cu2S + O2

高温

2Cu + SO2(火法炼铜)

Fe ＋

CuSO4 错误！未找到引用源。

FeSO4 ＋

Cu(湿法炼铜)

Mg

MgO ＋

C

高温

Mg(g) ＋CO(g)

MgCl2（熔融）

电解

Mg

+ Cl2↑

Al

2Al2O3 （熔融）

电解

冰晶石

4Al + 3O2↑

Na

2NaCl（熔融）

电解

2Na + Cl2↑

4NaOH（熔融）

电解

4 Na+ O2↑+2H2O

过渡：地球上的金属矿产资源是有限的，无法再生，而且随着金属的使用，金属会被腐蚀而污染环境，那么我们应该具体怎么做呢？

板书：金属的回收与环境、资源保护：

阅读PPT放映的资料，思考金属的回收与环境、资源保护的方法，并回答。

讲述：正确评价学生的回答并归纳，讲解有关金属回收再利用的好处。

总结：指导学生归纳本节课的内容。

【课堂练习】（选讲）

电解法

热还原法

热分解法

1、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---------------------------（

B ）

A．（Ⅰ）用①

B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③

D．（Ⅳ）用④

2、工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3）生产铝的过程，可用简单示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）

请写出①～④反应的方程式。

①

Al2O3 + 2NaOH ==== 2NaAlO2 + H2O

；

②

2NaAlO2 + CO2 + 3H2O ==== 2Al(OH)3↓+ Na2CO3

；

③

Na2CO3 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓+ 2NaOH

；

④

2Al(OH)3

Al2O3 + 3H2O

。

3、关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是--------------------------------------（CD）

A、金属元素仅存在于矿物中。

B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。

C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。

D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。

4、下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是------------------------------------------------( BD)

A、2Na+MgCl2====2NaCl+Mg

B、MgCl2(熔化)MgO+Cl2 C、2MgO 2Mg+O2

D、MgO+C MgO+C

5、下列金属①铁、②镁、③锰、④矾、⑤铬。可用铝热法制备的有------------------------( C )

A.①②④

B.①②③⑤

C. ①③④⑤

D.①②③④⑤

6、在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是----------------------------------( A )

A．Na、Ba、Mg、A1

B．Zn、Fe、Cu、Ag

C．Na、K、Zn、Fe

D．Mg、Al、Zn、Fe

【课后反思】

【板书设计】

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

金属矿物的开发利用

一、金属的存在形式：

游离态：少数不活泼金属

化合态：多数较活泼的金属

二、金属的冶炼

1、冶炼步骤

2、冶炼实质

3、冶炼原理

（1）热分解法

（2）电解法

（3）热还原法

常用还原剂：C、CO、H2、活泼金属

4、铝热反应

5、金属的回收与环境、资源保护

1234567890ABCDEFGHIJKLMNabcdefghijklmn!@#$%^&&*()_+.一三五七九贰肆陆扒拾，。青玉案元夕东风夜放花千树更吹落星如雨宝马雕车香满路凤箫声动玉壶光转一夜鱼龙舞蛾儿雪柳黄金缕笑语盈盈暗香去众里寻他千百度暮然回首那人却在灯火阑珊处

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三维目标

知识与技能

1、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。常识性介绍金属回收和资源保护的意义

2、揭示化学与可持续发展的重要关系。

3、树立资源保护意识及合理开发意识。

4、初步培养自主查阅资料的能力

5、使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能

。

过程与方法

1、自主学习，培养学生自学能力。

2、活动动探究，通过了解金属资源的开发；金属冶炼；人类冶炼和使用金属的历史；金属资源的回收和再利用；海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、

比较能力。

情感态度与价值观

3、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。

4、通过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。

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。

教具准备：多媒体、投影仪、砂纸、铁架台（带铁圈）、蒸发皿、滤纸、火柴、沙子、铝粉或铝银粉（商业名称）、镁带、氯酸钾、氧化铁粉末、小木条

电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪

挂图、标本等

教学过程

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1.（2013江苏卷）9.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是

A.Mg电极是该电池的正极

B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C.石墨电极附近溶液的pH增大

D.溶液中Cl－

向正极移动

2.（2013安徽卷）热激活电池可用作火箭、导弹的工作

电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca ＝CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是

A．正极反应式：Ca+2Cl-

- 2e-

＝CaCl2 B．放电过程中，Li＋

向负极移动

C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb

D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转

3．(2010福建卷∙11)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O研读右图，下列判断不正确的是

A．K 闭合时，d电极反应式：

PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SO42－

B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，II中SO42－向c电极迁移

D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极

4．(2010江苏卷∙8)下列说法不正确的是

A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加

B．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H>0 C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率

D．相同条件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减弱

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理综模拟试题

5.(2010广东卷∙23)铜锌原电池(如图9)工作时，下列叙述正确的是

A 正极反应为：Zn－2e－＝Zn2＋

B电池反应为：Zn＋Cu2＋＝Zn2＋

＋Cu C 在外电路中，电子从负极流向正极

D 盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液

6.（2014•浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。

已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－

=6 Ni(OH)2 + NO2－

下列说法正确的是

A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－

B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移

C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M还原

D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

7.（2014•北京理综化学卷，T8）下列电池工作时，O2在正极放电的是（

）

A．锌锰电池

B．氢燃料电池

C．铅蓄电池

D．镍镉电池

8．（2014•北京理综化学卷，T9）下列解释事实的方程式不正确的是（

）

A．测0.1mol/L氨水的pH为11：NH3•H2O= NH4++OH-

B．将Na块放入水中，放出气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

C．用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl2 = Cu2++2Cl-

D．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

9. （2014•海南单科化学卷，T20-I）（6分）下列有关叙述正确的是

A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂

B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag

C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大

D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还

原反应

10. Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+ Mg

= Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是

A．Mg为电池的正极

B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl- C．不能被KCl 溶液激活

D．可用于海上应急照明供电

11. （2013北京卷）26.（14分）

NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_

. (2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _

。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_

。

（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。

①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_

。

②

当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是

，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。

（4）

通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是

反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式:

。

【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；

（2）①N2(g)+O2（g）=2NO(g)

△H=+183KJ/mol；

②增大；

（3）①2NO+2CO 催化剂

N2+2CO2

②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第ⅡA族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；

（4）①还原；

②NO+O2- -2e-＝NO2；

【解析】（1）NO2与H2O反应生成HNO3与NO；

（2）①△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol；

②该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；

（3）①NO被CO还原N2，CO被氧化为CO2；

②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；

（4）①由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2- ；

②在O2- 参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。

12．(2012天津∙7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增

大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。

回答下列问题：

⑴Y在元素周期表中的位置为

。

⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是

(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是

(写化学式)。

⑶Y、G的单质与量元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有

(写出其中

两种物质的化学式))。

⑷X2M的燃烧热∆H＝－a kJ/mol，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：

。

⑸ZX的电子式为

；ZX与水反应放出气体的化学方程式为

。

⑹熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：

2Z+ FeG2 放电充电

Fe+ 2ZG

放电时，电池的正极反应式为

；充电时，

(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为

。

答案：⑴Y第2周期VIA

⑵最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金

属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S

⑶Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂

⑷根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2，

2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H= −2aKJ∙mol－1

⑸，NaH＋H2O=NaOH＋H2

⑹

2Na+FeCl2 Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应，应该是Fe2+得电子，电

极反应式为Fe2＋＋2e－

=Fe。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3