第二节　资源综合利用　环境保护第二课时教案

hhxhyz.30edu.com.cn新晃一中高中部高一化学导学案

4.1.1 金属矿物的开发利用（第1课时）

设计者：杨颖

审核者：杨天贵

执教者：

使用时间：

【学习目标】

1．了解金属在自然界中的存在形式。

2．了解金属回收和资源保护的意义。

3．认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

【重点难点】

1．

掌握不同金属的冶炼方法。

2．

掌握铝热反应原理及实验。

【知识链接】

金属活动顺序表：

【学习探究】

□预学：

1．金属在自然界的存在形态：

少数金属如金、铂以

形式存在；绝大多数金属以

的形式。

2．金属冶炼的原理

(1)原理：将金属从其化合物中 出来。

(2)实质：根据

，使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质：

Mn＋＋ne－===M。

□互学：

探究1：金属的冶炼方法

1．热分解法：适用于不活泼的金属。

在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用

的方法从其化合物中还原出来。例如：

氧化汞分解：

氧化银分解：

2．电解法：适用于非常活泼的金属的冶炼。[来

对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用

冶炼，例如：

电解熔融的氯化镁：

电解熔融的氯化钠：

电解熔融的氧化铝：

3．热还原法：适用于大多数中等活泼金属的冶炼。

大多数是通过

来完成，常用的还原剂有

、

、

、

等。

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例如：高炉炼铁（氧化铁和一氧化碳）反应：

氧化铜和氢气反应：

对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用

冶炼。

实验4-1，完成下列表格

现象

铝与氧化铁反应的化学方程式

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？

4．其它冶炼方法

(1) 火法炼铜：

(2) 湿法炼铜：

探究2：金属资源的合理开发利用

1．合理开发利用金属资源的意义

金属矿物资源是不可再生资源且贮量有限，冶炼过程中会消耗大量能量，也易造成环境污染。故应合理开发利用金属资源。

2．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

。

(4) 使用其他材料代替金属材料。

□展学：

1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系

金属的活动

性顺序

金属原子

失电子能力

金属离子

得电力能力

主要冶

炼方法

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K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu 强→弱

弱→强

Hg Ag Pt Au 电解法

热还原法

热分解法

物理方法

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2.铝热反应实验

请思考回答下列问题：

(1)装置中镁带、KClO3的作用是什么？

(2)引发铝热反应的操作是什么？

(3)铝热反应需要高温条件，所以铝热反应是吸热反应吗？

(4)内层纸漏斗底部剪一小孔的目的是什么？

(5)实验室欲在常温下熔解此熔融物，能否选用稀硫酸？能否选用浓硫酸或NaOH溶液？请说明理由。

(6)有人认为上述实验最后得到的固体中含有铁和未反应的铝，请设计实验加以证明。

【归纳总结】

1．金属的冶炼

(1)原理：M＋ne===M。

(2)方法：①热分解法——适用于不活泼金属；②热还原法——适用于较活泼金属；

③电解法——适用于活泼金属；④其他方法。

(3)铝热反应：

①反应特点——高温、放出大量热、生成金属呈熔融态。

②应用——焊接钢轨；炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等。

2．金属资源的合理开发利用的有效途径

(1)提高利用率；(2)减小使用量；(3)寻找替代品；(4)回收再利用。

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【课后反思】

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【达标检测】

A级

1．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是

(

) 电解A．2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑

B．Al2O3＋3C===2Al＋3CO↑

高温C．Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2

D．2Ag2O=====4Ag＋O2↑

2．在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是(

) A．Na、Mg、Al

B．Na、Zn、Fe

C．Zn、Fe、Cu

△

D．Mg、Al、Zn、Fe 3．下列化工原理生产中错误的是(

) ①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠

②可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁

③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝

④工业上用电解氯化镁的方法制取金属镁

A．②③

B．①③

C．①②③

D．②③④

B级

1．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(

) 选项

冶炼原理

△A 2HgO=====2Hg＋O2↑

电解B C D

高温2．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe的说法不正确的是(

) A．该反应中Al作还原剂

B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2 C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子

D．该反应可用于焊接钢轨

3．用如图所示的装置做铝热反应实验，回答下列问题：

2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑

冰晶石高温Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2

高温Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3

方法

热分解法

电解法

热分解法

热还原法

(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。

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