第二节　资源综合利用　环境保护ppt配套的教学设计方案

必修二

高一化学备课组

第四章

化学与自然资源的开发利用

金属矿物的开发利用（第一课时）

刘国兵

班级____________姓名____________

【学习目标】

1、通过自主学习，了解金属元素在自然界的存在形态及其应用

2、通过归纳整理，概括总结金属冶炼的一般原理和方法

3、通过实验研究，知道铝热反应及其应用

4、通过思考交流，了解金属冶炼的效益观

【学习重点】学会以金属活动性和氧化还原反应发生的条件为依据，选择不同金属的冶炼方法。

【学习难点】学会以金属活动性和氧化还原反应发生的条件为依据，选择不同金属的冶炼方法。

【学习过程】

学习任务一：自主学习，金属元素在自然界的存在形态及其应用

活动形式

自主学习

（3min）

活动任务

活动过程及结果

1、

联想生活中所使1.

铁单质可用于制造___________ 用的金属材料，了铝单质可用于制造___________ 解常见金属单质在自然界的应用

银单质可用于制造___________

金单质可用于制造___________

……………………

2、

阅读教材p88，了2.

除_______、_______等及少数金属以游离态形式解金属元素在自存在，绝大多数金属都是以__________________然界的存在状态

的形式存在于自然界。

3、

了解金属冶炼的3.

将金属从其化合物中______出来用于生产和制造概念

各种金属材料，这一过程在______称为金属的冶炼

学习任务二：归纳整理，金属冶炼的一般原理和方法

活动形式

归纳整理

思考交流

活动任务

1、

观看淘金视频，思考淘金的原理及其过程

2、

结合金属活动顺序表的内容，认识金属离子的氧化性与金属单质的还原性的关系

活动过程及结果

1.

对于极不活泼的金属单质——Au，通常采用的方法是砂砾淘金法，这种直接获取Au单质的方法，属于________（物理\化学）方法，_____（是\否）属于金属冶炼。

2.

请填写下列金属活动顺序表的空缺

K Ca ___ Mg ___ Zn ___ Sn Pb（H）___ Hg ___ Pt Au 

除Au、Pt等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属都是以化合物的形式存在，其中，金属元素在化合物中是以________（正\负）价态存在。



试比较Na+，Al3+，Fe2+，H+，Cu2+，Ag+的氧化性强弱

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归纳整理

对比学习



金属单质的还原性越强，其离子的氧化性越弱；氧化性越强的金属离子，其越容易获得电子。

3、

从氧化还原反应3.

金属冶炼的原理：

的角度思考金属n+M——→M

冶炼的本质

（通过氧化还原反应来实现该过程）

4.

金属冶炼的一般方法

4、

阅读教材p88，从i

对于不活泼的金属，可以采用________________金属活泼性的角的方法从其化合物中还原出来

度思考冶炼金属常见的金属有____________________ 的不同方法



丹砂又名朱砂，是硫化汞（HgS）的天然矿石，其颜色如鸡血，故为“鸡血石”中的“血”字来源；我国古代著名炼丹家葛洪在《抱朴子》中的一段描述丹砂的文字：“丹砂烧之成水银”，请用化学方．．．程式描述丹砂的变化过程。

．．

ii

对于大部分金属，可以采用________________的方法从其化合物中还原出来

常见的金属有____________________ 常见的还原剂有______________________ 

我国的青铜器制作精美，在世界青铜器中享有极高的声誉和艺术价值，后母戊鼎（一称司母戊鼎）是最具代表性的青铜器之一，它是铜与锡的合金．．．制品；孔雀石是一种天然矿石，其主要成分为碱．式碳酸铜[Cu(OH)CO]，呈翠绿或草绿色的玉223．．．．．．．．．．．．．．．．．石，其在高温灼烧后的产物与碳能制得青铜器的．．．．．．．原料之一；请用化学方程式描述孔雀石的变化过程。

iii

对于非常活泼的金属，可以采用________________的方法从其化合物中还原出来

常见的金属有____________________ 

注意：此时金属化合物的状态是熔融状态;而不是．．．．溶液状态；

．．．．电解NaCl：

电解MgCl2：

电解Al2O3：

思考交流

在历史的长河中，Au、Ag及Cu制品在古代就广泛使用，而Al制品在18世纪才开始使用，这些金属的发现时间与它们的活泼性有没有关系呢？

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学习任务三：实验研究，铝热反应及其应用

活动形式

观察实验

活动任务

1、

阅读教材P89实验4—1，圈出实验仪器及实验试剂

2、

观察演示实验图4—1，注意实验仪器的组装顺序，实验药品的填充顺序；

3、

观察演示实验，记录实验现象，并分析实验试剂的作用

______________，作用：_______________ ______________，作用：_______________ ______________

活动过程及结果

1．按要求完成下列问题

铝单质与氧化铁反应的方程式：

属于_________的冶炼方法

A．热分解法

B．热还原法

C．电解法

请在对应位置处，填写相应的实验药品，并大胆猜测各种试剂在实验过程中的作用

注：铝热剂——铝粉与某些金属氧化物组成的混合物

实验现象：

i

该反应放出大量的热,并发出_________ ii

纸漏斗的下部________,有熔融物________

思考交流

思考：

请按照铝热反应的原理，完成下列化学方程式：

在工艺上，Al单质能置换____Al+____MnO2===____Mn+____Al2O3

出Fe单质，Al单质能否____Al+____V2O5===____V+____Al2O3 置换出比Fe单质更不活泼的高熔点金属单质呢？

____Co3O4+____Al===____Co+____Al2O3

．．．学习任务四：思考交流，金属冶炼的效益观

活动形式

活动任务

活动过程及结果



铝热反应可以将较不活泼的金属单质置换出来，而工业上一般不采用铝热法

炼铁的方法，一般都采用高炉炼铁工艺，为什么在焊接钢轨的时候又要用到

铝热反应？

思考交流

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对标训练

1.

[对标：活动一]下列说法不正确的是(

) A．废旧金属的回收利用，有利于环境保护

B．金属活泼性不同，冶炼方法也有所不同

C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率

D．自然界中不存在游离态的金属单质

2.

[对标：活动二]下列说法中，不正确的是(

) A．金属的冶炼，是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来

B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂

C．金属由化合态变为游离态，一般都是被还原

D．金属单质被发现和应用得越早，其活泼性一般越弱

3.

[对标：活动二]下列制备金属单质的方法或原理正确的是（

）

A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 4.

[对标：活动二]冶炼金属常用以下几种方法：

a．以C、CO或H2作还原剂还原；

b．利用铝热反应原理；

c．电解法；

d．热分解法。

(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？

①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属________；

②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________；

③Hg、Ag等不活泼金属________；

④V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。

5.

[对标：活动三]用如图所示的装置做铝热反应实验，回答下列问题：

(1)写出该反应的化学方程式：____________________________，

在该反应中________是氧化剂，________是还原剂，该反应称为________反应。

(2)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上)：________。

①镁带剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的白光；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。

6.

[综合提升]钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军事、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：

第一步：将金红石与过量碳粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该．．．．反应的化学方程式为_____________________________________，该反应的还原剂是________。

第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。

(1)写出此反应的化学方程式：____________________________________；

(2)简述从上述所得产物中获取纯净的金属钛的方法及步骤。

______________________________________________________________________。

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