归纳与整理第二课时教案

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

（第一课时）

教学目标：

1．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。

2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。

3．掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。

4．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

教学重点：

1、掌握金属冶炼的一般原理基础，了解适用于不同金属的冶炼方法。

2、了解海水资源开发和利用。

教学难点：掌握金属冶炼的一般原理

教学过程：

一、金属单质在自然界中的存在形式

少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金、铂、铜、银；化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在的，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。

二、金属的冶炼

金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。

㈠金属冶炼的方法主要有：

（1）热分解法

对于不活泼金属，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↑

4Ag+O2↑

2Ag2O

△

（2）热还原法

在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：

Fe2O3+3CO WO3+3H2

ZnO+C

高温

2Fe+CO2↑

高温

W+3H2O 高温

Zn+CO↑

Mg(g)+CO(g)

MgO+C

高温

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Fe2O3+2Al

高温

2Fe+Al2O3（铝热反应）

【演示实验】课本P81实验4-1

注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细（200目以上），最好用铝银粉（商业名称）；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10 cm（过短热量不够，影响实验效果。

现象：，镁条剧烈燃烧，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。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的是铁珠。

结论：Fe2O3+2Al

高温

2Fe+Al2O3（铝热反应）

铝热反应的特点：高温引燃剧烈放热，体现氧化铝高熔点的性质。

应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点金属

（3）电解法

非常活泼的金属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）

4NaOH（熔融）

MgCl2（熔融）

电解电解

2Na+Cl2↑

4Na+O2+2H2O 电解

电解

Mg+Cl2↑

2Al2O3

 4Al+3O↑

2冰晶石一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：

2CuSO4+2H2O

电解

2Cu+2H2SO4+O2↑

（4）有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：

Cu2S+O2

高温

2Cu+SO2 结论：（学生总结）金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 电解法

热还原法

热分解法

【思考】为什么人类使用铁器比使用铜器晚？

金属使用的先后与金属冶炼的难易有关。

三、金属提炼步骤：

（1）矿石的富集、除杂；（2）冶炼；（3）精炼。

矿产资源是大自然赋予人类的宝贵财富，但并非取之不尽用之不竭，随着人们的开发利用，将会日渐减少，因此要加强金属资源的回收和再利用，节约矿产资源。我国幅员辽阔，是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。1我国矿产资源总值居世界第3位，但人均拥有量约为世界人均水平的。因此，3我们更应注意金属的回收和资源的保护。

[课堂练习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（

）

A．（Ⅰ）用①

B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③

D．（Ⅳ）用④

解析：（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）发生的反应分别是：

（Ⅰ）

符合①

（Ⅱ）

符合③

（Ⅲ）

符合③

（Ⅳ）先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，

符合④

答案：B [课堂练习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）

写出①～④反应的方程式。

答案：

①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O ②2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3

③Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH

④2Al(OH)3Al2O3+3H2O