2019-2020年高三化学金属的冶炼2.doc

2019-2020年高三化学金属的冶炼2教学目标1.使学生了解金属冶炼的一般原理。2.常识性介绍金属回收的重要意义。3.培养学生的自学能力、归纳总结能力。4.培养学生的环境意识和资源观念。教学重点工业上冶炼金属的一般方法：热分解法、热还原法、电解法教学难点不同金属的冶炼方法不同，如何选择合适的冶炼方法教学方法通过学生自学，同时结合氧化还原反应原理和金属活动顺序表的知识，采取温故知新的方法，逐一推进，可取得较好的教学效果。教具准备投影仪、投影片、图片、录像带、VCD机课时安排一课时教学过程引言金属在自然界中的分布很广，无论是矿物，还是动植物体内，或多或少地都含有金属元素。在自然界中，含量最多的金属元素是铝。我们知道，不同金属的化学活动性相关很大，那么，它们在自然界中的存在形式也各不相同。师元素在自然界中有哪几种存在形式？生元素的存在形式有游离态和化合态两种。问什么是游离态和化合态？学生讨论后回答元素以单质形态存在则为游离态；元素以化合物形态存在则为化合态。师少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金和铂以及少量的银和铜。化学性质比较活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在，如碱金属。问人们日常应用的金属材料属于哪一种情况呢？生人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，如镁和铝的合金。师很好。可是大多数金属存在于金属矿石中，并且是以化合态形式存在的，比如铜存在于黄铜矿（CuFeS2)、斑铜矿（Cu5FeS4)、辉铜矿（Cu2S)、赤铜矿（Cu2O)、蓝铜矿中，铝存在于铝土（主要含Al2O3)中，那么，我们怎样才能得到这些金属呢？学生推测后回答用人工的方法制取出来。师对，我们可以把金属从矿石中提炼出来，也就是金属的冶炼。板书第三节 金属的冶炼一、金属的冶炼过渡大多数金属矿石里含有杂质，如石英、石灰石和长石等。因此，在冶炼前还须有一些必要的处理。板书从金属矿石中提炼金属的步骤。师矿石中含有大量的杂质，冶炼前应除去杂质，提高矿石中有用成分的含量，这一步是矿石的富集。冶炼就是使金属元素由化合态变成游离态，即利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。这样得到的金属不纯，还必须采用一定的方法进行精炼。板书（1）矿石的采集；（2）冶炼；（3）精炼。师冶炼金属的方法很多，但实质是用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。我们知道，金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也不同。因此，对于不同的金属要采用不同的冶炼方法。目前工业上常采用以下的冶炼方法。板书工业上冶炼金属常用的方法。1.热分解法师有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。这种方法的适用范围：在金属活动顺序中，位于氢后面的金属的氧化物。板书2HgO2Hg+O24Ag2O4Ag+O22.热还原法师大多数金属的冶炼适用于此法，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。板书MgO+CMg+COFe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2Cr+Al2O33.电解法师在氧化还原反应中，还原剂的还原性要强于还原产物的还原性，但是在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。板书2Al2O34Al+3O22NaCl2Na+Cl2强调（1）因为这些金属单质的还原性太强，所以只能用电解法冶炼。（2）电解时必须熔化这些盐或氧化物，只有这样才能导电。（3）电解法的优点是所得金属的纯度一般较高，但要消耗大量的电能，价格较贵。投影练习1.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属纯度的说法正确的是( )A.用H2的高B.用金属的高C.二者相同D.无法比较答案：A2.用铝热反应冶炼出的金属是( )A.固态的B.气态的C.液态的D.三态都有可能答案：C3.工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3）生产铝的过程，可用简单示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）写出反应的方程式。答案：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH2Al(OH)3Al2O3+3H2O师我国金属种类繁多，储量也较丰富，是世界上已知的矿物种类比较齐全的少数国家之一。但是我们应该认识到，地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资源将会日渐减少，如何解决这一难题呢？必须走可持续发展之路，即加强金属资源的回收和再利用，节约矿物资源。板书二、金属的回收和资源保护师所谓金属的回收，就是把废旧金属作为一种资源，加以回收再利用。这样做，既减少了垃圾量、防止了污染环境，又缓解了资源短缺的矛盾。把这两个问题结合在一起考虑是最好的解决方法。做为新世纪的中学生，我们不但不能浪费有限的资源，更应该以身作则，节约资源，保护环境。录像机或VCD展示废旧金属的循环利用。小结本节课我们主要学习了金属冶炼的一般原理，简介了三种冶炼金属的方法，以及常识性介绍了金属回收的重要意义。布置作业课本习题：一；二、1。参考练习1.冶炼金属一般有下列四种方法：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（）火烧孔雀石炼铜；（）湿法炼铜；现代有（）铝热法炼铬；（）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )A.（）用 B.（）用 C.（）用 D.（）用解析：对于（）、（）、（）、（）发生的反应分别是：（）Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2OC+2CuO2Cu+CO2，符合（）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，适合于（）2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，适合于（）先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，MgCl2Mg+Cl2，符合。答案：B2.分别用足量CO还原10.37 g X和9.66 g Y(X、Y均为铁的氧化物），结果都得到7.51 g，则X和Y分别为( )A.FeO和Fe3O4B.Fe3O4和Fe2O3C.FeO和Fe2O3D.Fe3O4和FeO解析：由题给数据可知，X中铁的百分含量低于Y中铁的百分含量，而FeO、Fe2O3、Fe3O4三种氧化物中铁的质量分数由低到高的顺序为Fe2O3Fe3O4FeO，因此，A、B、C均不合题意。答案：D板书设计第三节 金属的冶炼一、金属的冶炼把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：（1）矿石的采集；（2）冶炼；（3）精炼。目前工业上冶炼金属常用的方法有：1.热分解法适用范围：在金属活动顺序表中，位于氢后面的金属。2HgO2Hg+O24Ag2O4Ag+O22.热还原法大多数金属的冶炼适用于此法。2CuO+C2Cu+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2Cr+Al2O33. 电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制取。2Al2O34Al+3O22NaCl2Na+Cl2MgCl2Mg+Cl2二、金属的回收和资源保护把废旧金属作为一种资源，加以回收再利用，这样做，既减少了垃圾量、防止了污染环境，又缓解了资源短缺的矛盾。教学说明本节课采用了学生自学、教师引导归纳的教学方法，目的是为了让学生更多地参与教学，并在学习过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。由于本节内容的教学要求属于B或A层次，学生在学过金属活动性顺序和氧化还原反应的基础上，通过自学是可以达到本节的教学目标的。