归纳与整理教案和学案内容

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

学习目标

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。

3.掌握铝热反应原理及实验。

4.了解金属的回收利用与资源保护的意义，树立资源保护意识。

学习重难点

金属的冶炼方法和铝热反应

学习过程

自主学习

1、请写出金属活动顺序表_______________________________________________________。

2．金属自然界中存在的形态：除了

等极少数金属以外，绝大多数金属以

的形式存在于自然界．在这些金属化合物中，金属元素都显

化合价．

3．金属冶炼的涵义：将其中的金属从其

中

出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。也就是在一定条件下，使金属离子

电子被还原成

，聚集成为金属单质．金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法，大部分金属的冶炼都是在高温下发生的

4．回忆初中冶炼铁的方法并书写化学方程式：

方法是___________________________，化学方程式是：____________________________。

该反应的还原剂是______________；氧化剂是___________；还原产物是________。

5．常见金属的冶炼方法

（1）热分解法：适用于冶炼金属活动性较差的金属（金属活动顺序表中

及其以后的金属），如：

。

（2）电解法：适合冶炼活动性很强的金属（一般在金属活动性顺序表中排在

及其以前的金属）。如：

；

；

。

（3）热还原法：用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属氧化物，适用于金属活动性顺序表中的

与

之间的大多数金属的冶炼。如：

；

；

；

；

探究活动

探究一

金属冶炼的方法

一、金属冶炼

1、热分解法

思考

（1）、这些金属的活泼性怎样？都具备怎样的反应条件? （2）、这种方法适用于什么类型金属的冶炼？

（3）、这些金属氧化物稳定性有什么特点？

2、电解法

思考

（1）、这些金属的活泼性怎样？都具备怎样的反应条件? （2）、这种方法适用于什么类型金属的冶炼？

（3）、用这种方法冶炼金属有什么特点？

3、热还原法：

思考

（1）、这些金属的活泼性怎样？都具备怎样的反应条件? （2）、这种方法适用于什么类型金属的冶炼？

（3）、这种方法常用的还原剂有哪些？

探究二

铝热反应

二、铝热反应

铝热反应实验现象及化学方程式：

实验操作

实验现象

实验结论

化学方程式

拓展延伸

铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O3、V2O5等）的混合物在高温下进行的反应。其中铝粉与这些金属氧化物的混合物称为铝热剂。

铝热反应

MnO2 +

Al ===

Cr2O3 +

Al===

Co3O4+

Al=== 思考讨论

：铝热反应有哪些实际的应用呢？

三、其他冶炼方法

湿法冶金—用活泼金属把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来。

Fe +

CuSO4 ==== Cu +

AgNO3 ====

火法炼铜

高温

Cu2S +

O2====

金属冶炼的实质:在一定条件下,用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。

Mn+

得到

n

个电子

M

常见金属的冶炼原理（表4-1）

原理

冶炼原理

高温

Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁) 高温

Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)

高温

Cu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜)

Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)

高温

MgO+C===Mg+CO↑

电解

MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑

电解

2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑

电解

2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑

Fe Cu Mg Al Na 金属冶炼的步骤：矿石富集

冶炼

精炼

三、金属的回收和资源的保护

回收金属的意义：

（1）节约矿物资源；

（2）节约能源；

（3）减少环境污染。

总结

金属活动性顺序表与金属的冶炼：金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强

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

学以致用

1.金属冶炼的目的是（

）

A.把金属化合物还原为金属单质

B.除去金属中的杂质

C.把金属单质变为氧化物

D.把电能转变为化学能

2.工业上常采用电解法冶炼的金属是（

）

A.Fe

B.Cu

C.Al

D.Ag 3.在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（

）

A．Na、Mg 、Al

B．Na、K 、Zn

C．Fe、Cu、Ag

D．Na、Ca、Cu 4.用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是（A.MnO2

B.WO3

C.Cr2O3

D.Fe3O4

5、冶炼金属常用以下几种方法: ①以C、CO或H2作还原剂还原;②用较活泼金属Na、Mg等还原; ③利用铝热反应原理用Al还原;

④电解法;

⑤热分解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳?(填序号) (1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______________。

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________________。 (3)Hg、Ag等不活泼金属

________________________。

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属___________________。

）