归纳与整理教案及板书设计

第四章 第一节

开发利用金属矿物和海水资源

开发利用金属矿物和海水资源

金属矿物的开发利用（1）

长治市第十九中学校

梁昱

高一化学人教版

【教学目标】

1.了解金属元素在自然界中的存在形态。 2.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法并能书写相关化学方程式。

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。

4.认识化学方法在实现物质间转换中的作用，体会保护金属资源的重要性。

【教学重点】

了解化学方法在金属矿物开发中的作用；不同金属的冶炼方法及化学方程式。

【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。

【教学方法】

探究法、实验法、谈论归纳法

【教学内容】

引入：自然界中存在形形色色的金属及金属化合物。从人类历史发展的角度来看，人们经历了石器时代、青铜时代、铁器时代等。从每个时代出现的特点可以看出，不同的金属冶炼方式不同，那么接下来我们来详细学习金属的冶炼方法。

讲述：

回忆：金属活动顺序表——钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅（氢）、铜、汞、银、铂、金。根据这个活动顺序表人们以此来炼制不同的金属，采取不同的方法。今天我们一起来学习金属的冶炼方法。

1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的含义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，

即M（化合态）M（游离态）。

3、金属冶炼的一般步骤： (1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。

(2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。

(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法

+n得电子、被还原

0

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①

热分解法

在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用热分解法的方法从其化合物中还原出来。例如：

氧化汞分解：2HgO2Hg＋O2↑

氧化银分解： 2Ag2O 2Ag+O2↑ ②热还原法：适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有一氧化碳、氢气、碳单质等例如：

 氧化铁和一氧化碳反应： Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2  氧化铜和氢气反应： CuO+H2Cu+H2O 对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用铝热反应冶炼。

实验： 观察〖实验4-1〗，完成下列表格

现象

镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应。反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。

铝与氧化铁2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe 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？

氯酸钾做助燃剂（2KClO32KCl+3O2↑) 镁条是引燃剂（2Mg+O2点燃2MgO) ③ 电解法

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，工业上常用电解法冶炼，例如：

电解熔融的氯化镁：MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑

电解熔融的氯化钠：2NaCl(熔融)电解Na+Cl2↑

电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑（注：制取铝电解三氧化二冰晶石电解铝而不是电解氯化铝。）

电解法是最强的制取手段，使用电解法时要电解熔融物而不是溶液。

④物理法

对于铂、金这样在自然界就有游离态存在的金属使用简单物理方法就可以制取。

5、 (1)回收金属的意Ⅳ义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。

(2)废旧金属的处理方法:回收利用。

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回收金属的实例：

a.废旧钢铁用于炼钢； b.废铁屑用于制铁盐；

c.从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金

属银。

【归纳小结】常见金属的冶炼原理

Zn、Fe、K、Ca、

Sn、

Na、

Hg、Ag Pt、Au

Pb、(H)、Mg、Al Cu

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力] 主要冶炼方法

还原剂或

特殊措施

减弱

增强

电解法

电解

热还原法

CO、H2、C等

热分解法

加热

法

物理方

作业：课时练相关习题

【板书设计】

金属矿物的开发利用

1、金属的存在

2、金属的冶炼原理

3、冶炼方法：

⑴热分解法：原理

例子：2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O 2Ag+O2↑

⑵热还原法：原理

例子： Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 CuO+H2Cu+H2O 2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe ⑶电解法：原理

例子：MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑

2NaCl(熔融)电解Na+Cl2↑



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2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

冰晶石电解4、小结

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