归纳与整理教学设计(第一课时)

第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源

第1课时

金属矿物的开发利用 学案

教学目标：

1.了解金属冶炼的主要方法，知道热分解法、热还原法、电解法分别适用于冶炼哪些金属。

2.知道金属冶炼方法与金属活动性的关系。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。

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，树立环境保护意识，形成绿色化学思想。

教学过程：

环节一：金属冶炼原理及方法

历史趣事1：100多年前，为表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。

历史趣事2：拿破仑宴请宾客时，为了彰显尊贵，独自一人使用铝制器皿，宾客全部使用银质器皿。

从化学角度解释：100多年前，金属铝的价格比金、银还要贵的现象。

一、

金属的存在形态：

二、

金属的冶炼原理：

三、 金属的冶炼方法：

表1-1 金属的冶炼方法

金属

铁

铜

汞

1

冶炼方法

反应方程式

用化学知识解释：石器时代之后，人类先进入铁器时代，后进入铜器时代。

环节二：金属的冶炼方法与金属活动性的关系

四、金属的冶炼方法与金属活动性的关系

表1-2 金属的冶炼方法与金属活动性的关系

金属活动性顺序

金属原子得电子能力

金属离子得电子能力

主要

冶炼方法

五、常见金属的冶炼原理

1）铝热反应

反应现象：

化学方程式

应用：

2）火法炼铜

化学方程式：

小结：金属的冶炼方法，与 有关。

环节三：金属矿物开发利用需可持续发展

六、金属开发的现状：

七、可持续发展的措施：

2

课堂巩固

1．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是

A．2HgO C．2MgO

△

2Hg+O2↑

B．3MnO2+2Al 2Mg+O2↑

D．Fe2O3+3CO

高温

3Mn+Al2O3

电解

高温

2Fe+3CO2

2．下列说法错误的是（双选）

A．铁的冶炼用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来

B．钠的冶炼用电解法

C．汞的冶炼只能用还原剂法

D．铝的冶炼一般用还原剂法

3．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平，如铜约在6000年前被人类开发利用，铁约在2500年前被人类开发利用，铝约在200年前被人类开发利用，之所以有先后，主要取决于

A．金属的活动性大小

B．金属在地壳中的含量多少

C．金属的化合价高低

D．金属的导电性强弱

4．冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法，②活泼金属置换法，③电解法。这三种方法在工业上均有应用。下列的冶炼方法分析不正确的是

A．火烧孔雀石法炼铜用方法① B．湿法炼铜用方法①

C．铝热法炼铬用方法② D．从光卤石（KCl•MgCl2•6H2O）中炼镁用方法③

5．工业上以铝土矿（主要成分是Al2O3·3H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程：

（1）将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中；

（2）通入过量二氧化碳使（1）所得溶液中析出氢氧化铝固体；

（3）使氢氧化铝固体脱水生成氧化铝；

（4）电解熔融氧化铝生成铝

请写出上述有关的化学方程式。

3

课后小测

1．工业上常用直接加热法冶炼的金属是

A．Fe

B．Ag

C．Na

D．Cu

2．下列冶炼方法中，可制得相应的金属单质的是

A．加热Al2O3

B．加热CaCO3

C．电解熔融NaCl

D．氯化钠与铝粉高温共热

3．下列关于冶炼镁的叙述正确的是（双选）

A．电解熔融氯化镁的方法制取镁

B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁

C．电解冶炼镁的原料是氧化镁

D．碳在高温下能还原氧化镁中的镁

4．下列有关金属的冶炼说法正确的是

A．电解熔融NaCl反应中，钠元素发生还原反应

B．金属镁冶炼用还原剂法反应中氧化镁既是氧化剂又是还原剂

C．湿法炼铜的反应中，铜元素发生氧化反应

D．铝热法炼铁的反应中，氧化铁作还原剂

5．孔雀石的主要成份为CuCO3·Cu(OH)2。某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下：

①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸

②将反应后的混合物过滤

③向滤液中加入一种金属粉末

根据上述实验方案，回答：

（1）第①步反应中可观察到的现象是什么？

（2）第③加入的金属粉末可以是什么？什么理由。

（3）设计从滤液中获得铜的另外一种方案。

4

课堂小测答案：

1. B

2.C

3.

AD

4. A

5．（1）孔雀石逐渐溶解，生成蓝色溶液，产生无色气体。

（2）第③加入的金属粉末可以是铁粉，Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu （3）在滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，洗涤后将残渣加热灼烧，得到CuO，再用氢气还原CuO即可得到Cu。

课堂巩固答案：

1. C

2.CD

3.

A

4. B

5.（1）

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O （2）

NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3

（3）

2Al(OH)3

△

Al2O3+3H2O （4）

2Al2O3（熔融）



4Al+3O↑

2电解冰晶石5