2022年金属矿物的开发利用—教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章第一节学习必备欢迎下载开发利用金属矿物和海水资源第一课时 金属矿物的开发利用【教学背景分析】1教学内容分析课程标准出现： 化学 2、专题 3.4 以金属矿物等自然资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质之间转化的作用；熟悉化学在自然资源综合利用方面的重要价值；考纲方向指引：常见元素的单质及其重要化合物、4.（1）明白金属的通性,金属冶炼的一般原理； （3）明白常见金属的活动次序；考点学问分析：结合苏教版在海水提取镁的工业流程中指出、氢氧化镁与盐 酸反应生成六水合氯化镁晶体,并将其在氯化氢气流中加热转化为无水氯化镁,并指出氯化镁的熔点高达

2、2800 摄氏度, 是优质的耐高温材料, 其次苏教版仍指出从铝土矿中提取铝的工艺,详述电解氧化铝等,再次,苏教版仍以 铁、铜的猎取及应用作为一单元的标题,以从自然界中猎取铁和铜,铁、铜 及化合物的应用,钢铁的腐蚀作为学问体系并链接了生物炼铜铁及铜化合物 的应用等学问较完整与系统；鲁科版指出镁被誉为“ 国际金属” 是制造汽车 飞机火箭等的重要材料 . 2同学情形分析同学在中学化学的学习以及社会生活体验中知道金属的应用特别广泛,学习过钠、镁、铝、铁等重要金属的性质,现结合以前学习到的活泼性次序,进行旧学问的复习巩固和新学问的学习拓展；【教学目标】学问目标 1、帮忙同学熟悉和体会化学在自然资源开发和

3、利用中的意义和作用 2、把握金属冶炼的原理和方法 3、把握铝热反应及其应用 才能目标 同学通过对金属冶炼原理的学习,能够提高归纳、总结、比较的才能；情感目标 帮忙同学树立节省资源、爱惜环境、变废为宝的意识；利用金属矿物开发利用这个专题,同学更喜爱自然,喜爱化学；【教学重点、难点】重点 :明白化学方法在金属冶炼方面的作用,并明白铝热反应的基本原理 难点：在把握了金属冶炼的一般原理基础上,明白使用于不同金属的冶炼方法【教学方法】名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载试验以及 ppt 演示,以师生互动的形式讲

4、授【教学器材】多媒体、铁架台、火柴、蒸发皿、湿沙、坩埚钳、滤纸、自来水、铝粉、三氧化铁粉末、氯酸钾、镁条、【课时支配】一课时【课时流程】5 分钟,从形形色色的金属矿物的呈现,金属的利用到引入金属的冶炼 7 分钟,同学分组争论所知的金属及其冶炼,列出金属活动次序表 10 分钟,分组汇报争论结果,填写部分金属冶炼方程式 3 分钟,金 .铂的自然界分布及物理富集 3 分钟,银 .汞的自然界分布及热分解法 7 分钟,铜的自然界分布及硫酸铜与铝的反应试验-湿法炼铜硫化亚铜 -（鲁科版火法炼铜）氢气仍原氧化铜的热仍原方程式书写-热仍原法7 分钟,铝粉与赤铁矿（三氧化二铁）高温热仍原试验 3 分钟,其他铝热

5、反应方程式书写【教学过程】- 铝热反应导入： 观看 PPT 图片,自然界中形形色色的金属矿物以及金、铂,过渡到 现代金属的开发利用；引出本堂课的内容：讲解并质疑： 金属元素广泛分布于矿物中, 动植物体内及海洋等区域中；那 么金属元素在自然界中, 如矿物或海洋中, 是如何存在的呢？这又与什么性质有 关？板书： 一、金属元素在自然界中的存在：游离态：少数不活泼的金属；化合态：多数比较活泼的金属（用 的形式的印象；）PPT 放映实物图片,加深对金属在自然界中存在介绍：我国金属矿产资源现状： 截至到 20XX 年度,我国已发觉的矿产有 171种,已探明储量的矿产有157种；已探明的矿产资源总量约占世界

6、的12,仅次于美国；我国的稀土金属、钨、锌、锑和锡在世界各国的储量中名列前茅,其中 稀土、钨、锑和锡仍是世界上的名牌矿种；中国主要金属矿产资源储量较丰富,但人均占有量少,矿产资源禀赋差,采矿、选矿和冶炼难度大；中国正处于工业 化的中期, 在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展,但今后 2030年内 矿产资源的供需冲突将加剧； 因此,加大勘探力度, 加强对矿产资源的开发利用 和爱护并实施全球化策略是重要的任务；因此必需把化合态 讲解：我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金；的金属转化为金属单质金属的冶炼；板书： 二、金属的冶炼：设问： 我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢？依据什么原理？名

7、师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载板书： 1、基本步骤：【同学活动】分组争论、发言 讲解：（正确评判同学的回答并复述）冶炼金属的依据是把金属矿石中的金 属离子仍原成单质,经过三个步骤； （PPT放映）第一步： 矿石的富集：出去较大的杂质,提高矿石中有用的成分的含量 其次步： 冶炼：利用氧化仍原反应（很不活泼的金属除外）,在肯定的条件 下仍原出金属单质 第三步： 精炼：采纳肯定的方法,提炼出纯洁的金属 板书： 2、金属冶炼的实质：是用仍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；【分析探讨】金

8、属离子的得电子才能是否全都相同？这与什么有关？讲解并用 PPT 演示： 金属的活动性不同,因此金属离子得到电子仍原成金 属原子的才能也就不同, 对于不同活性的金属离子就必需实行不同的仍原方法进行冶炼；板书： 3、金属冶炼的原理：板书：（1）热分解法：分析：（用 PPT演示）分析对于不活泼金属（活动次序中,Hg及Hg以后）它 们的阳离子得电子才能很强, 所以其仍原的条件比较简洁达到,可以直接用加热 分解的方法将金属从其化合物中仍原出来；例如：2HgO 2Hg+O22Ag2O 4Ag+O2板书：（2）电解法：回忆学问： 写出电解食盐水的反应方程式？答： 阳极反应： 2Cl-2e- = Cl2阴极反

9、应： 2H+ + 2e- = H2电解总反应式： 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2 + Cl2设问： 假如液态氯化钠在无水的情形下电解会生成什么物质呢？答： 钠离子会变成钠单质；分析：（用 PPT 演示）其实这就是电解法冶炼金属,特别活泼的金属（活动 次序中： K- Al ）我们知道其仍原性很强,简洁失去电子,而对应的阳离子就 氧化性很弱, 很难得到电子, 用一般的仍原剂很难将它们仍原出来,通常采纳电 解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如：电解 2NaCl（熔融）2Na + Cl2电解MgCl2（熔融）Mg + Cl2电解2Al2O3 （熔融）冰晶石4Al + 3O2评判：电

10、解法冶炼金属耗能较大, 大多数金属我们可以用其他方法进行冶炼 板书：（3）热仍原法：回忆学问： 大家常见的可用作仍原剂的物质有哪些？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答： 氢气、一氧化碳、碳、镁、铝、铁、锌 分 析 ：（ 用 PPT 演示 ）在金 属活 动性 次序 表中处 于中 间位 置的 金属（Zn-Cu,其对应的离子得电子才能较强,其化合物又不能通过受热分解得到金属单质,通常是在高温下用仍原剂（C、CO、 H2、活泼金属等）将金属从 其化合物中仍原出来,例如：练习： 让同学写出一些常见的金属氧化

11、物被仍原的反应,写完后用 PPT 对 照：高温 Fe2O3+3CO 2Fe + CO2高温WO3 + 3H2 W +3H2O 高温ZnO + C Zn + CO高温 Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3（铝热反应）高温Cr2O3+2Al 2Cr+ Al2O3（铝热反应）点评并强调： 如金属以硫化物或碳酸盐形式存在,应先将其转化成氧化物；试验探究：演示试验 41：（试验前用磁铁检查一下室温条件下有无铁存在；反应后再用磁铁检查有无铁生成） 同学回答现象写出化学方程式并分析各试剂的 作用；I、现象：镁条猛烈燃烧, 放出大量热, 发出刺眼白光, 纸漏斗内剧 烈反应,有火星喷射,纸漏斗被烧穿,有熔

12、融物落入沙中；待熔融物冷却后,除去外层熔渣（铁珠；Al2O3 ,可以发觉落下的是 高温、反应方程式：Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（铝热反应）（分析化合价升降）【摸索】铝热反应中镁条和氯酸钾的作用分别是什么？镁条易燃烧且放出大量的热, 就可以给铝热反应供应足够 的热量引发反应,放出的热仍能使氯酸钾发生分解放出氧气；氯酸钾在镁条燃烧的情形下发生分解放出氧气,续燃烧；、铝热剂及应用：使插入到铝热剂内的镁条能够继1铝热剂：铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物；在高 温下发生反应,放出大量的热,其混合物称为铝热剂；反应称为铝热反应；2铝热反应的特点：在高温下引燃后猛烈反应,放出大量

13、的热,产生高温,使被仍原出来的金属熔化, 与熔渣分别；表达铝的仍原性、 氧化铝熔点高的性质；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3铝热反应的应用：焊接钢轨；冶炼高熔点金属：V、Cr、Mn 等；（观看图片,体会化学在生产、生活中的实际应用,激发同学热受化学的情感）小结： 金属活动次序表中不同金属冶炼方法的挑选（投影）K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag 电解法 热仍原法 热分解法【表 41】常见金属的冶炼原理金属冶炼原理高温Fe Fe2O3+3CO 2Fe + CO2高温

14、Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3（铝热反应）高温Cu Cu2S + O2 2Cu + SO2火法炼铜 Fe CuSO4 = FeSO4 Cu湿法炼铜 高温Mg MgO C Mgg COg 电解MgCl2 （熔融）Mg + Cl2电解Al 2Al2O3 （熔融）冰晶石4Al + 3O2电解Na 2NaCl（熔融）2Na + Cl2电解4NaOH（熔融）4 Na+ O2 +2H2O 过渡： 地球上的金属矿产资源是有限的,无法再生,而且随着金属的使用,金属会被腐蚀而污染环境,那么我们应当详细怎么做呢？板书： 金属的回收与环境、资源爱护：阅读 PPT 放映的资料,摸索金属的回收与环境、资源爱

15、护的方法,并回答；叙述： 正确评判同学的回答并归纳,讲解有关金属回收再利用的好处；总结： 指导同学归纳本节课的内容；【课堂练习】（选讲）1、冶炼金属一般有以下四种方法：焦炭法, 水煤气（或 H2 或 CO）法,活泼金属置换法,电解法；四种方法在工业上均有应用；古代有（）火烧 孔雀石法炼铜,（）湿法炼铜, 现代有（）铝热法炼铬,（）从光卤石 （KCl .MgCl2.6H2O）中炼镁,对它们的冶炼方法分析不正确选项-（ B ）名师归纳总结 A（）用B（）用第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C（）用学习必备欢迎下载D（）用2、工业上用铝

16、土矿（主要成分是Al2O3 ）生产铝的过程,可用简洁示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）请写出反应的方程式；Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ； 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2AlOH3 + Na2CO3 ； Na2CO3 + CaOH2 = CaCO3 + 2NaOH ； 2AlOH3 Al2O3 + 3H2O ；3 、 关 于 金 属 元 素 在 自 然 界 存 在 的 情 况 的 叙 述 中 , 正 确 的 是-（CD）A、金属元素仅存在于矿物中；B、金属元素存在于矿物和动物体內,但植物体內不含；C、少数金属元素以游离态存在,大多数金

17、属元素以化合态存在；D、金属元素不仅存在矿物中,动物和植物体內也存在少量金属元素；4 、 下 列 化 学 方 程 式 , 能 用 于 工 业 上 冶 炼 金 属 镁 的 是- BD A、2Na+MgCl2=2NaCl+Mg B、MgCl2 熔化MgO+Cl2 C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C 5、以下金属铁、镁、锰、矾、铬；可用铝热法制备的有- C A.B.C. D.6 、 在 冶 金 工 业 上 , 通 常 均 不 能 用 化 学 仍 原 剂 制 得 的 金 属 组 是- A ANa、Ba、Mg 、A1 BZn、 Fe、Cu、Ag 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载CNa、K、Zn、Fe 【课后反思】【板书设计】DMg、Al 、Zn、Fe 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用 一、金属的存在形式：游离态：少数不活泼金属 化合态：多数较活泼的金属 二、金属的冶炼 1、冶炼步骤 2、冶炼实质 3、冶炼原理（1）热分解法（2）电解法（3）热仍原法 常用仍原剂： C、CO、H2、活泼金属 4、铝热反应 5、金属的回收与环境、资源爱护名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页