开发利用金属矿物

第一节开发利用金属矿物和海水资源（教案）

一、学习目标：

1、知识与技能:（1）、了解金属冶炼的一般原理。

（2）、了解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。

（3）海水资源开发中的作用。

2、过程与方法：实行铝热反应的探究，学习金属作还原剂冶炼金属的化学原理。

3、情感、态度与价值观感：理解合理利用金属矿物，海水的意义，提升爱护自然资源保

护人类生存环境的意识。

二、整体感知（1）金属矿物的开发利用（2）海水资源的开发利用

三、学习重点：金属冶炼的•般原理和海水综合开发利用

四、学习方法：讨论、讲解、归纳

五、实验仪器及药品：铁架台、蒸发皿、滤纸、酒精灯、地烟、剪刀、10ml量筒、砂纸:

三氧化二铁、铝、氯酸钾、砂、镁条、海带、双氧水、稀硫酸、淀粉溶液。

六、学习时数：2课时

七、学习过程：第一课时开发利用金属矿物

引言：金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存有形式各异，少数不活泼金

属以游离态在，多数金属以化合态存有。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯

金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程

一、金属的冶炼

（一）、提炼金属的步骤：

（1）、矿石的富集

（2）、冶炼

（3）、精炼

（二卜归纳冶炼金属的几种方法

1、热分解法（适合一些不活泼金属）

加热

2HgO===2Hg+O2t

加热

2Ag2。===4Ag+O2f

2、物理提取法：适用于极不活泼的

金属----Pt、Au"夕

3、热还原法（适用于绝绝大部分金属）j

高温Tfl位山■氯酸钾

CUO+H2===Cu+H2O;嘉雕蠹

高温I<

Fe2O3+2AI===2Fe+AI2O3t

铝热反应

实验4-1

实验探究铝的还原性：

实验步骤与方法观察与思考现象结论及解释

1制作耐高温漏斗，将两张圆思考？扁斗不能承受高温，在高温下

形滤纸折叠成漏斗状套在一为什么不能直接使用漏斗易炸裂。

起使四周都是四层，把内层

“纸漏斗”取出，在底部剪

一个小孔，用水润湿再跟另

一个“纸漏斗”套在一起，

放在铁架台的铁圈上

2制作高温物体承接器。思考？隔热，防止蒸发皿炸裂。

取一蒸发皿,盛上细砂,使蒸发皿中的细砂有什么作

砂面呈凹状，将该蒸发皿放用？

在漏斗下跟底部约5cm处。

3配置铝热剂。把5g炒干的思考？1有水分的氧化铁与铝不反应

三氧化二铁粉末和2g未被1为什么三氧化二铁粉要末2氧化铝对金属铝有保护作

氧化的铝粉混合均匀放在炒干？用

“纸漏斗”中2为什么使用未被氧化的铝

粉？

4配置引燃剂。在铝热剂的上思考？1引燃剂。

面均匀而乂比较集中地撒上1镁条和氯酸钾的作用是什2氧化镁对金属镁有保护作

一层厚度均匀的氯酸钾粉么？用。

末。取一段约8cm的镁条，2为什么镁条要擦亮？

用砂纸擦亮，插在氯酸钾粉

末的中央。

5引发铝热反应。用燃着的木观察铝热反应的现象反应现象：镁条剧烈燃烧，放

条点燃铁条。出大量的热，发出耀眼的白

光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏

斗被烧穿，有熔融物落入沙

机

高温

Fe2O3+2AI===2Fe+AI2O3

思考？能量变化情况铝热反应放出大量的热量

结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。

所以一些活泼的金属也可作还原剂。

归纳与拓展：

高温

3MnO2+4AI===3Mn+2Al2O3

高温

Cr2O3+2AI===2Cr+AI2O3

高温

3CO3O4+8AI===9Co+4Al2O3

铝热反应的应用

铝热反应的原理能够应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这个反应原理,

使铝与金属氧化物反应，冶炼钢、格、钵等

4、电解法

（1）电解熔融盐和熔融金属氧化物（适合一些非常活泼金属）

电解

MgCb（熔融）===Mg+CI2t

电解

2Al2O3（熔融）===4AI+302t

冰晶石

电解

2NaCI（熔融）===2Na+Cl2t

（2）电解盐溶液（适用于金属活动顺序中氢以后的金属冶炼或精炼）

电解

2CuSCh+2H2。===2Cu+2H2so4+O2t

5、小结：

（1）热分解法和电解盐溶液法适用于金属活动顺序中氢以后的金属冶炼或精炼。

（2）热还原法适用于金属活动顺序中部的金属冶炼

（3）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。

KCaNaMaAlZnFeSnPb（H）CuHaAqPtAu

电解法热还原法热分解法物理提取法

二、金属的回收和资源保护

1、回收金属的意义:

（1）节约矿物资源：（2）节约能源：

（3）减少环境污染

2、回收金属的实例

（1）废旧钢铁用于炼钢:

（2）废铁屑用于制铁盐；

（3）定影液用于回收银

练习：

1、下列各种冶炼方法中，能够制得

相对应金属的是（）

A、加热氧化铝B、加热碳酸钙

C、电解熔融氯化钠

D、氯化钠与铝粉高温共热

2、根据金属在金属活动顺序表中的位置

及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：

①Na②Zn

③Hg®Au

3.铝加入下列物质中会产生气体的是（）

A.熔融NaOHB.KOH溶液

C.Na2O2固体DNa2O2和水

4.铝热剂中铝的作用是（）

A.催化剂B.氧化剂

C.还原剂D.填充剂

5.古代的“药金”外观与金相似，常被误以为是金子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜

(CU20),木炭按一定比例混合，加热到8000C充分反应后得到金光闪闪的“药金”。

(1)药金的主要成分是_Zn_Cu

(2)相关冶炼的化学方程式是

高温

ZnCC)3+CiJ2O+C====Zr+2Cu+2cO2:

6.思考？

如何从废铝罐制取明机？

2AI+2KOH+10H2O+4H2so4=2KAI(SO4)2.12H2O+3H2t

板书设计：

一、金属的冶炼

(一)、提炼金属的步骤：

(二卜归纳