归纳与整理优秀教案范文

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

课时1 金属矿物的开发利用

1.了解金属在自然界中的存在形式。

2.掌握金属的冶炼方法。重点3.掌握铝热反应原理及实验。重点4.了解金属回收和资源保护的意义。

5.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

开发利用金属矿物

[基础·初探] 教材整理

金属矿物的开发利用和金属资源的合理开发

1．金属在自然界中的存在形态

2．金属的冶炼

(1)冶炼的原理

①原理：将金属从其化合物中还原出来。

②实质：根据氧化还原反应，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。

(2)冶炼方法

①热分解法

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适用于不活泼金属的冶炼。

请写出下列反应的化学方程式。

△a．加热分解HgO：2HgO=====2Hg＋O2↑。

△b．加热分解Ag2O：2Ag2O=====4Ag＋O2↑。

②电解法

适用于非常活泼金属的冶炼。

请写出下列反应的化学方程式。

电解a．冶炼金属钠，电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。

电解b．冶炼金属镁，电解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。

电解c．冶炼金属铝，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑。

冰晶石③热还原法

适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有C、H2、CO、Al等。

请写出下列冶炼金属反应的化学方程式。

高温a．高炉炼铁：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2。

高温b．铝热反应炼铁：Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3。

△c．用氢气还原氧化铜：CuO＋H2=====Cu＋H2O。

④其他方法

高温a．火法炼铜：Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2。

b．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。

3．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加强金属资源的回收和再利用。

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④使用其他材料代替金属材料等。

【特别提醒】

金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系

金属活动性顺序

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

电解法

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au

强→弱

弱→强

热还原法

[探究·升华] 热分解法

物理方法

[思考探究] 探究

铝热反应的实验问题

铝热反应实验装置如下：

问题思考：

(1)装置中镁带、KClO3的作用是什么？

【提示】

镁带：引燃剂；KClO3：助燃剂，引发铝热反应。

(2)引发铝热反应的操作是什么？

【提示】

往铝热剂上放少量KClO3，并插入镁带，然后将镁带点燃，即可引发铝热反应。

(3)铝热反应需要高温条件，所以铝热反应是吸热反应吗？

【提示】

不是。

(4)内层纸漏斗底部剪一小孔的目的是什么？

【提示】

使反应生成的熔融物易于落下。

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

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【提示】

能选择稀硫酸，因为稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不会造成环境污染；不能选择浓硫酸或NaOH溶液，因为常温下浓硫酸会使Fe、Al发生钝化，NaOH溶液不能溶解单质铁。

(6)整个实验过程的实验现象有哪些？

【提示】

①镁带剧烈燃烧。

②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应。

③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。

④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，液珠冷却后变为黑色固体。

[认知升华]升华

铝热反应

实①镁带剧烈燃烧。

验②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应。

现③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。

象

④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，液珠冷却后变为黑色固体。

原因分析

镁带燃烧，放出大量的热；KClO3作为引燃剂在受热状态下发生分解，使氧高温化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应：2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3，生成的铁在高温下呈熔化状态。铝热反应体现了Al较强的还原性。

①氯酸钾的作用是分解提供氧气，使镁带快速充分燃烧，要放在混合物的上注面。

意②要保证纸漏斗重叠的四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防事高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。

项

③蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。

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