《金屬礦物的開發(fā)利用》學案

笫一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時⑥學習目標1了解金屬礦物的開發(fā)與利用的前景，簡單了解金屬元素在自然界中的存在形態(tài)。2認識化學方法在實現(xiàn)物質間轉化中的作用，掌「握金屬冶煉的原理和方法。3了解鋁熱反應及其應用。4體會保護金屬資源的重要性。念自主學習一、金屬礦物的開發(fā)利用1金屬在自然界中的存在形態(tài)金、鉗等少數(shù)金屬以的形式存在，絕大多數(shù)金屬以的形式存在于自然界中。2金屬的冶煉原理金屬的冶煉就是將金屬礦物中的金屬從其中出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。金屬的冶煉方法（1） 熱分解法：對于一些不活潑的金屬，可以用直接加熱分解的方法從其化合物中還原出來。例如：加熱分解HgO冶煉Hg：（寫化學方程式，下同）；加熱分解第2。冶煉Ag：°（2） 電解法：適用于非常的金屬的冶煉。例如：電解熔融NaCl冶煉Na：（寫化學方程式，下同）；電解熔融卜龜6冶煉Mg:；電解熔融的氧化鋁冶煉鋁：。（3）熱還原法：大部分金屬的冶煉都是通過在高溫下發(fā)生的氧化還原反應來完成的。常用的還原劑有、、等。例如：F2MC—(寫化學方程式，下同)；CiiO+C o一些也可作還原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來。例如：鋁熱法煉鐵：(寫化學方程式)。4有效利用金屬資源的途徑提高金屬礦物的，減少金屬的，加強金屬資源的,使用代替金屬材料等。⑥自我檢測在含有Ch(N03)2.Mg(N02}2?UAgN03的溶「液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()Mg B.Cu C.AgD.H工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。由于金屬的化學活動性不同，因此選用的冶煉方法也就不同。你認為這些方法的選擇主要是依據(jù)()金屬在自然界中的存在形式B.金屬元素在地殼中的含量C.金屬陽離子得電子的能力 D金屬熔點的高低下列各種冶煉方法中，可制得相應的金屬的是( )加熱氧化鋁C.加熱氧化鋁C.電解熔融氯化鈉能用熱分解法制得的金屬是(A.Fe B.Ag加熱碳酸鈣D.氯化鈉與鋁粉高溫共熱)Mg D.NaQ課內(nèi)探究-.金屬礦物的開發(fā)利用1金屬冶煉的定義及實質閱讀課本第88頁，回答以下問題:金屬元素在自然界中的存在形式是什么？有什么樣的特點？什么是金屬的冶煉？從化合價的變化情況來看，金屬冶煉的實質是什么？金屬冶煉的方法思考：不同的金屬冶煉方法是否相同？金屬冶煉的方法有哪些？完成下表。金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg金屬原子失電子能力金屬離子得電子能力主要冶煉方法實驗41鋁熱反應把兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀套在一起，取出內(nèi)層濾紙，在其底部剪一小孔后用水潤濕，再套回原處，并架在鐵圈上（如圖4-1-1「所示），下面放置一盛沙子的蒸發(fā)皿。將5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉均勻混合后放入紙「漏斗中，在混合物上面加少量氯酸鉀固體，中間插一根用砂紙打磨過的鎂帶。用燃著的小木條點燃「鎂帶，觀察現(xiàn)象（反應時會產(chǎn)生高溫、發(fā)出強光，觀察時請注意安全不要直視）。現(xiàn)象鋁與氧化鐵反應的化學方程式思考：金屬活動性〕順序與金屬「冶煉有何關系？為什么人類使用鐵器比銅器晚？例1從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。圖4-1-3表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于（）A金屬導電性強弱B.金屬在地殼中含量多少

例2下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是（ ）選項冶煉原理方法A2HgO—2Hg+02T熱分解法B電解2A.0/熔融）冰晶石4A1+30*電解法CCu2S+02J^2Cu+S02熱分解法DFe203+2Al=3A2Fe+A12O2熱還原法C.金屬的化合價高低C.金屬的化合價高低金屬的活動性強弱1.。課內(nèi)鞏固練習1.有關金屬的冶煉原理下列說法正確的是（A.的是（A.肯定發(fā)生的是置換反應C.肯定發(fā)生的是氧化還原反應）肯定發(fā)生的是分解反應D只能用金屬作還原劑冶煉金屬C.C.熱分解法 D.鋁熱法鐵、鈉應分別采用（ ）B.熱還原法、熱分解法、電解法D電解法、熱還原法、熱分解法（ ）B.CO、H2.CD.CO"C、0_（ ）B.鋁在空氣中燃燒，放出大量的熱D鋁具有還原性，發(fā)生氧化還原反應金屬鋰是密度最小的金屬，等質量的金屬，鋰可以釋放出更多的電子，故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則冶煉金屬鋰應采用的方A.電解法 B.熱還原法3冶煉金屬一般有三種方法，則冶煉銀、A.熱分解法、熱還原法、電解法電解法、熱分解法、熱還原法4均能使氧化鐵還原成鐵的一組物質是A.CO、0“HC.CO"HO0_5能用鋁為原料來冶煉難熔的金屬是因為A.鋁的密度小，熔點較低C.鋁在金屬活動性順序中排在較前面時放出大量的熱6下列說法不正確的是（ ）有些活潑金屬如鋁可作熱還原法的還原劑用電解熔融NaCl的方法來冶煉金屬鈉可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方法來冶煉鋁回收舊「金屬可以重新制成金屬或它們的化合物參考答案［自主學習］一、」.金屬「單質化合物2.化合物還原3.（1）2HgO=2Hg+02f2Ag2O=4Ag+02T（2）活潑2NaCl（熔融）里詹2Na+C12TMgCl2（熔電解融）：黑津+6f2業(yè)0』熔融）冰晶石4A1+30?。?）①焦炭一氧化碳氫氣Fe0+3COA2Fe+3C02CuO+「C童邑2Cu+3打②活潑金屬Fe0+2AlAB2Fe+Al0_4利用率使用量回收和再利用其他材料［自我檢測］C解析:本題主要考查氧化還原反應的發(fā)生順序。根據(jù)金屬活動性順序可以判斷，還原性強弱順序:Mg>H2>Cu>Ag,則離子氧化性強弱順序:Ag->Cu2+〉曠曲曠一，氧化性強的理工先參與反應，所以首先析出Ag。C解析：金屬冶煉的一般原理是利用還原劑將金屬從其化合物中還原出來。才艮據(jù)金屬陽離子得電子能力的不同而用不同的方法，如不活潑的金屬一般采用熱分解法（如魄的冶煉），活潑金屬采用電解法（如Na、Mg.Al的冶煉），介于活潑金屬與不活潑金屬之間的采用熱還原法（如Fe的冶煉）等。C解析：鋁為活潑金屬，氧化鋁受熱很難分解，加熱氧化鋁不能制得鋁，A項不正確；鈣的化學性質活潑，加熱碳酸鈣可得到分解產(chǎn)物氧化鈣，無法制得金屬鈣，B項不正確；電解熔融的氯化鈉可制得金屬鈉，C項正確；鈉比鋁活潑，氯化鈉與鋁不反應，D項不正確。B解析：熱分解法一般用于很不活潑的銀、汞等金屬的冶煉，它們的化合物大多數(shù)不穩(wěn)定，受熱時能夠分解為相應的金屬單質；而活潑金屬的化合物一般相當穩(wěn)定，受熱難分解。因此，比較活潑的鈉、鎂和鐵不能夠通過熱分解法制得。［課內(nèi)鞏固練習］C解析：金屬大部分以化合態(tài)存在于自然界中，且金屬元素無負化合價，所以金屬冶煉的實質是將化合態(tài)金屬元素還原為游離態(tài)，必定發(fā)主氧化還原反應，但不一定是置換反應，如CO還原Fe203o還原劑可以是金屬，如Fe還原CuS04,也可以是非金屬，如巳還原CuOoA解析：根據(jù)金屬冶煉與金屬活動性的關系，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應該與鈉、鎂的冶煉方法相同，即電解法。A解.析：不活潑的金屬一般采用熱分解法a^Ag的冶煉），活潑金屬采用電解法（如Na、Mg、Al的冶煉），介于活潑金屬與不活潑金屬之間的金屬采用熱還原法（如Fe的冶煉）等。B解析：在金屬的冶煉中，還原氧化鐵需加入還原劑，而在熱還原法中常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等，另外一些活潑金屬也可作還原劑。氧氣、二氧化碳不能作還原劑。D解析：利用鋁來冶煉難熔的金屬，一是利用在鋁熱反應中，鋁表現(xiàn)出還原性,從而置換出其他金屬；二是利用鋁熱