《金屬礦物的開發(fā)利用》學案

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1、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(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，掌「握金屬冶煉的原理和方法。 3 了解鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)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。 3. 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

2、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(yīng)來完 成的。 ① 常用的還原劑有、、等。 例如：F2MC — (寫化學方程式，下同)； CiiO+C o ② 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：(

3、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 1. 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 () A. Mg B.Cu C.Ag D. H 2. 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) () A. 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 3. 下列各種冶煉方法中，可制得相應(yīng)的金屬的是

4、( ) A. 加熱氧化鋁 C.電解熔融氯化鈉 4. 能用熱分解法制得的金屬是( A.Fe B.Ag B. 加熱碳酸鈣 D.氯化鈉與鋁粉高溫共熱 ) C. Mg D.Na Q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(zhì) 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(zhì)是什么？ 2. 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 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)

5、 Cu Hg Ag 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4 1鋁熱反應(yīng) ① 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。 ② 將5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g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。 ③ 用燃著的小木條點燃「鎂帶，觀察現(xiàn)象（反應(yīng)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(yīng)的化學 方程式 思考：金屬活動性〕

6、 順序與金屬「冶煉有何關(guān)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 A 2HgO—2Hg+02T 熱分解法 B 電解 2A.0/熔融）冰晶石 4A1 + 30* 電解法 C Cu2S+02 J^2Cu+S02 熱分解法 D Fe203+2Al =3A2Fe +A12O2 熱還

7、原法 C.金屬的化合價高低 D. 金屬的活動性強弱 1. 。課內(nèi)鞏固練習 有關(guān)金屬的冶煉原理下列說法正確 的是（ A.肯定發(fā)生的是置換反應(yīng) C.肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng) ） B. 肯定發(fā)生的是分解反應(yīng) D只能用金屬作還原劑冶煉金屬 C.熱分解法 D.鋁熱法 鐵、鈉應(yīng)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. C D.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(yīng) 2. 金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬，鋰可以釋放出更多的電

8、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(yīng)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 C. 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(zhì)是 A.CO、0“ H C.CO" HO 0_ 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（ ） A. 有些活潑金屬如鋁可作熱還原法的還原劑 B. 用電解熔融NaCl的方法來冶煉金屬鈉 C. 可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方法來冶

9、煉鋁 D. 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(zhì) 化合物2.化合物 還原3. （1） 2HgO=2Hg + 02f 2Ag2O=4Ag+02T （2）活潑 2NaCl （熔融）里詹 2Na + C12T MgCl2 （熔 電解 融）：黑津+6f 2業(yè)0』熔融）冰晶石4A1 + 30?。?）①焦炭一氧化碳氫氣 Fe 0+3COA2Fe + 3C0 2CuO+「C 童邑 2Cu+3 打 ②活潑金屬 Fe 0+2AlAB2Fe+Al 0_ 4利用率使用量回收和再利用其他材料 ［自我檢測］ 1. C解析:本題主要考查氧化還原反

10、應(yīng)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(yīng)，所以首先析出Ag。 2. 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。 3. 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(zhì)活潑，加熱碳酸鈣可得到分

11、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(yīng)，D項不正確。 4. 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(yīng)的金屬單質(zhì)；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］ 1. 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(zhì)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(yīng)，但不 一定是置換反應(yīng)，如CO還原Fe203o還原劑可以是金屬，如Fe還原CuS04,

12、也可以 是非金屬，如巳還原CuOo 2. A解析：根據(jù)金屬冶煉與金屬活動性的關(guān)系，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)該 與鈉、鎂的冶煉方法相同，即電解法。 3. 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。 4. 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。 5. D解析：利用鋁來冶煉難熔的金屬，一是利用在鋁熱反應(yīng)中，鋁表現(xiàn)出還原 性, 從而置換出其他金屬；二是利用鋁熱反應(yīng)能放出大量的熱，反應(yīng)所放出的熱量可以 使生成的金屬熔化。 6. C解析:本題主要考查金屬的冶煉方法。鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點的金屬， toFe2O3+2A1A2Fe + A12O3, A項正確；金屬鈉用電解熔丁融NaCl的方法 制取，B項 正確；鋁是活潑金屬，很難用還原劑把它還原出來，應(yīng)該用電解熔融勺方法制取， C項不正確；D項正確。