3、金属冶炼和金属材料的保护

第四章化学与自然资源的开发利用,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,教学目标,知识与技能：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.掌握铝热反应原理过程与方法：1.通过自主学习，培养学生自学能力。2.通过活动探究，培养学生归纳，比较能力。情感态度和价值观：通过化学史的学习，认识并欣赏化学对提高人类生活质量的促进作用教学重点：金属冶炼的方法及铝热反应原理教学难点：掌握运用于不同金属的冶炼方法,自主预习：,1、金属在自然界的存在形式,2、金属冶炼的定义及方法,3、金属冶炼的难易与金属活动性顺序之间的关系,课本P88-P89（3分钟）,4、铝热反应的操作步骤及原理,5、合理开发金属矿物的途径有哪些？,常见的金属矿物资源,金矿Au,铂矿Pt,少数不活泼金属以游离态(单质）存在（如Au和Pt）,常见的金属矿物资源,白云石CaMg（CO3）2,辰砂HgS,黄铜矿CuFeS2,赤铁矿Fe2O3,一、自然界中金属元素的存在形式,1、游离态：极少数（金、铂等）化学性质不活泼的金属2、化合态：绝大多数（除金、铂等）化学性质较活泼的金属,如何冶炼自然界的金属元素，得到金属单质？,二、金属冶炼的定义、原理、步骤,1、定义：,2、原理：,金属原子,金属阳离子,得电子,利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。,将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程,(还原反应),3.一般步骤:,（1）采矿,（2）富集,（3）冶炼,（4）精炼,铜是人类第一种大量使用的金属，距今6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”，结束了漫长的“石器时代”,资料卡片,你知道以下金属大概是什么年代被发现的吗？,黄金：,白银：,铁：,铝：,10000年,6500多年,2800年,大概200年,距今,思考：分析一下这是什么原因呢？,金属活动性顺序,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,活泼,不活泼,（1）热分解法：,古代炼丹家葛洪，曾经在他的著作抱朴子中记载有“丹砂烧之成水银”,三、金属冶炼的化学方法,适用于不活泼金属（Hg,Ag),（2）电解法：（K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属的冶炼）,注意：电解时必须是熔融状态，这样才能产生离子而导电,（3）热还原法：大多数金属（活动性介于Zn-Cu的金属）,还原剂除了H2、C、CO，活泼金属也可以做还原剂如Al,实验4-1铝热反应,现象,原理,镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。,2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3,高温,镁条为引燃剂氯酸钾为助燃剂,铝热反应的应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼金属。,四、合理开发和利用矿物资源主要途径有：,金属的回收和环境保护,回收金属的意义：（1）节约金属矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染,结合金属活泼性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律：,小结：,电解法,热还原法,热分解法,强,弱,强,弱,课堂练习:,2、目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是（）ACO或氢气还原法B铝热反应法C电解法D热分解法,C,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,A,5、冶炼金属常用以下几种方法：以C或H2、CO作为还原剂还原法；热分解法；电解法；铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。Al：；Mg：；Cu：；Hg：；Mn：。,3、工业上常采用电解法冶炼的金属是（）A