昆冶专冶金原理教案

昆明冶金高等专科学校教学教案任务一：认识“冶金”教学时数：2学时教学目标 掌握：冶金原理课程的方法是物理化学方法--研究和确定反应的方向、限度和速度；有色金属及有色金属冶炼（冶金）含义；有色金属的冶炼方法的分类（火法冶炼和湿法冶炼）及定义。重点、难点– 1.有色金属冶金的及有色金属冶炼（冶金）含义；– 2.有色金属的冶炼方法的分类（火法冶炼和湿法冶炼）及定义。– 3.最常用的冶炼单元过程主要教学内容 1．“有色冶金原理”课程的任务与方法 2．有色金属冶炼方法与其基本单元过程 3．冶金原理在课程体系中的地位、课程特点及学习方法 4．冶金原理学习的主要内容 4．对课程学习所必须的基础知识进行回顾教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习复习《物理化学》热力学一、二、三定律课后小结课程的任务是研究和确定各种元素与其他化合物等在冶炼过程中所遵循的具有普遍意义的物理化学规律，从而为有效地控制现有的生产工艺、改造旧工艺和发展新工艺提供理论根据；最常用的冶炼单元过程。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务二：配制火法冶金炉渣教学时数：4学时教学目标掌握冶金炉渣的定义及作用、炉渣组成的表示方法和计算方法；根据渣系二、三元状态图查出或计算熔渣熔点、密度、粘度等物理性质数据重点、难点 1．冶金炉渣的定义及作用 2．CaO－FeO－SiO2三元系状态图 3．CaO－Al2O3－SiO2三元系状态图主要教学内容 1．冶金炉渣的定义及作用（利弊） 2．冶金炉渣的组成 3．炉渣系二、三元状态图 SiO2－CaO二元系、FeO－SiO2二元系、CaO－FeO－SiO2三元系、Al2O3－SiO2二元系、CaO－Al2O3二元系、CaO－Al2O3－SiO2三元系教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习 习题一：P231，2课后小结炉渣在火法冶金过程中具有非常重要的作用，炉渣的性质取决于炉渣的组成。学会配制合理成分的炉渣是冶金工作者必备的知识之一。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务三：调整炉渣的性质教学时数：2学时教学目标掌握熔渣的物理化学性质的定义，计算、查询方法掌握影响炉渣性质的主要影响因素了解熔融炉渣的结构的分子理论和离子理论及其对炉渣性质的影响重点、难点 1．熔融炉渣的结构的离子理论 2．熔渣的物理化学性质主要教学内容 1．熔融炉渣的结构 分子理论、离子理论 2．熔渣的物理化学性质 炉渣的熔化温度、熔渣的粘度、熔渣的密度和金属微粒在渣中的沉降、熔渣的电导、熔渣的热含量、熔渣的表面性质教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习 习题二：P233,4课后小结冶金生产过程中，物料的成分和性质随时可能发生变化，要根据物料成分的变化相应调整炉渣的成分以改变其性质，使其适应冶金生产的需要。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务四：判断火法冶金的方向限度教学时数：4学时教学目标 掌握：离解一生成反应的ΔG-T二顶式求给定温度时的ΔGT、离解压；氧化物的吉布斯自由能图的应用； 熟悉：化合物的离解——生成反应概念、类型及相关热力学知识；氧化物的吉布斯自由能图的绘制、截距和斜率的几何意义及物理化学意义； 了解：离解一生成反应的ΔG--T关系式基本公式和由ΔG--T的多项式求二顶式的方法；重点、难点 1．化合物的离解——生成相关热力学知识 2．离解一生成反应的ΔG--T关系式由ΔG--T的多项式求二顶式 3．吉布斯自由能图的应用主要教学内容 1．化合物的离解——生成反应概念、类型及相关热力学知识 2．离解一生成反应的ΔG-T关系式 基本公式、由ΔG--T的多项式求二顶式、求给定温度时的ΔGT 3．氧化物的吉布斯自由能图 单位和标准状态、ΔG--T直线式的截距和斜率、吉布斯自由能图的应用教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习 习题三：P441课后小结应用热力学知识判断反应的方向，是冶金技术专业学生的基本技能之一，要学会多项式回归为二项式的方法，以及应用吉布斯自由能图的技能以提高运算效率，增加运用技巧。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务五：实现氧化物和碳酸盐的离解教学时数：4学时教学目标 掌握：氧化物的离解和金属的氧化离解--生成反应的热力学。 熟悉：金属氧化的动力学主要步骤、动力学方程式及影响因素。 了解：铁氧化物的离解一生成反应；碳酸盐离解动力学。重点、难点 1．氧化物的离解和金属的氧化离解--生成反应的热力学 2．金属氧化的动力学 3．碳酸盐离解的热力学主要教学内容 1．氧化物的离解和金属的氧化 离解--生成反应的热力学、铁氧化物的离解一生成反应、金属氧化的动力学 2．碳酸盐的离解 碳酸盐离解的热力学、碳酸盐离解动力学教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习 习题四：P442,3课后小结掌握离解压的概念，正确认识开始离解温度和化学沸腾温度的计算方法。热力学是从宏观上判断冶金反应的可能性，动力学则从微观上判断冶金反应的可行性，热力学上可能的反应在动力学上不一定可行，这一点是每个冶金技术专业学生必须正确认识的。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务六：氧化物用气体还原剂还原教学时数：4学时教学目标 掌握：C－O系燃烧反应热力学、H－O系和C－H－O系燃烧反应； 氧化物用CO还原、氧化物用H2还原； 熟悉：金属氧化物还原反应的基本概念、类型、原理，还原剂的选择；重点、难点 1．C－O系燃烧反应热力学 2．H－O系和C－H－O系燃烧反应 3．氧化物用CO还原、氧化物用H2还原热力学计算主要教学内容 1．金属氧化物还原反应的基本概念、类型、原理，还原剂的选择； 2．燃烧反应热力学 C－O系燃烧反应热力学、H－O系和C－H－O系燃烧反应 3．氧化物用气体还原剂(CO、H2)还原 氧化物用CO还原、氧化物用H2还原教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习 习题五：P681课后小结CO、H2气体是低成本、高效的还原剂，在冶金生产中得到广泛的应用。通过学习，应掌握如何通过控制还原剂的气氛来控制还原反应进行的方向。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务七：氧化物用固体还原剂还原教学时数：2学时教学目标 掌握：固体还原剂在还原过程中的作用，直接还原、间接还原的概念重点、难点 1．温度低于1000℃时用C还原MeO的热力学计算 2．用C还原MeO平衡图的应用主要教学内容 1．高温下用C还原MeO； 2．温度低于1000℃时用C还原MeO教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结固体还原剂在还原过程中并不直接发挥还原作用，其还原作用是通过反应产生的还原气体来实现的。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务八：复杂化合物的还原教学时数：2学时教学目标 掌握：复杂化合物对还原反应热力学有什么影响？重点、难点无主要教学内容 1．复杂化合物中氧化物的还原 2．还原产物形成复杂化合物教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结从复杂化合物中还原氧化物较简单氧化物要困难，而还原产物形成复杂化合物则将比生成纯金属要易还原。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务九：金属热还原教学时数：2学时教学目标 掌握：金属热还原的原理与实践重点、难点 1．金属热还原过程中物料的发热量计算 2．真空热还原的理论与实践主要教学内容 1．金属热还原过程中物料的发热量 2．常压下的金属热还原 3．真空热还原 4．金属热还原剂的选择教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结金属热还原对于难还原氧化物及生产高级合金具有特别重要的意义，真空热还原方法作为真空冶金的一种重要方法也有重要的实践意义。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十：调节氧化物还原的速度教学时数：2学时教学目标 掌握：氧化物还原反应的机理，通过还原速度方程判断反应的控制步骤 熟悉：铁氧化物还原的过程、锌氧化物的还原重点、难点 1．氧化物还原反应的机理 2．作图法判断反应的控制步骤主要教学内容 1．铁氧化物的还原 2．锌氧化的还原 3．氧化还原反应的机理 4．还原反应的速度方程 5．氧化铅还原动力学实例教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习p69,3课后小结通过判断反应的控制步骤，从而采取相应的措施以提高反应速度是冶金工作者在生产中重点要解决的问题。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十一：硫化矿热离解教学时数：2学时教学目标 掌握：硫化矿处理的五种类型，硫化物吉布斯自由能的应用重点、难点 1．硫化物的热离解、金属硫化物的离解一生成反应的热力学主要教学内容 1．概述 硫化矿存在形态、处理主要方法、充分利用的意义、高温下的处理的五种类型化学反应 2．金属硫化物的热力学性质 硫化物的热离解、金属硫化物的离解一生成反应教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结大多数有色金属矿物都是以硫化物形态存在于自然界中的，金属硫化物的热离解是硫化矿火法冶金的基础。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十二：硫化矿的氧化和焙烧教学时数：2学时教学目标 掌握：硫化物氧化焙烧、硫酸化焙烧的概念；金属氧化物硫酸化反应标准吉布斯自由能图的应用；影响硫化物焙烧的主要因素。重点、难点 1．硫酸化焙烧的温度与气相组成范围的计算 2．硫化物的氧化机理主要教学内容 1．硫化物焙烧过程的热力学 硫化物的氧化焙烧、硫酸化焙烧 2．硫化物焙烧的动力学 硫化物的氧化机理、硫酸化焙烧的动力学、硫化物的着火温度教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P88,1、2、3课后小结对于湿法冶金，硫酸化焙烧起着重要的作用，它可使欲提取的金属成为硫酸盐，而在下一步浸出过程中进入溶液。而且通过控制焙烧时的温度和气相成分，可以方便的进行选择硫酸化，从而达到分离金属的目的。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十三：硫化矿造锍熔炼教学时数：4学时教学目标 掌握：硫化矿造锍熔炼的原理，Cu-Fe-S三元系状态图。铜锍吹炼两周期的原理 熟悉：冰铜的主要性质。重点、难点 1．造锍熔炼的原理 2．Cu-Fe-S三元系状态图主要教学内容 1．金属硫化物氧化的吉布斯自由能图 2．锍的形成 3．Cu-Fe-S三元系状态图 4．冰铜的主要性质 5．锍的吹炼过程教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P88,1、2、3课后小结用硫化铜精矿生产金属铜是重要的硫化物氧化的工业过程，为了避免铜的损失，提高铜的回收率，工业实践先要经过富集熔炼－造锍熔炼，使铜与一部分铁及其它脉石分离。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十四：氧化矿和硫化矿的火法氯化教学时数：6学时教学目标 掌握：金属与氯的反应、金属氧化物与氯的反应、金属氧化物的加碳氯化反应、金属硫化物与氯的反应、金属氧化物与氯化氢的反应、金属氧化物与固体氯化剂的反应的热力学熟悉：氯化反应的动力学反应通式和步骤、动力学分析、氯化反应的动力学实例了解：金属氯化物的特点、氯化冶金的概念、主要过程及分类重点、难点1．金属与氯的反应2．金属氧化物与氯的反应3．金属氧化物的加碳氯化反应4．金属硫化物与氯的反应5．金属氧化物与氯化氢的反应6．金属氧化物与固体氯化剂的反应的热力学主要教学内容1．概述金属氯化物的特点、氯化冶金的概念、主要过程及分类2．氯化反应的热力学金属与氯的反应、金属氧化物与氯的反应、金属氧化物的加碳氯化反应、金属硫化物与氯的反应、金属氧化物与氯化氢的反应、金属氧化物与固体氯化剂的反应3．氯化反应的动力学反应通式和步骤、动力学分析、氯化反应的动力学实例教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P88,1、2、3课后小结金属氯化物与相应金属的其它化合物比较，具有低熔点、高挥发性和易溶于水及其它溶剂中，易被还原等性质，而且它们生成的难易和性质的差异又十分明显，所有这些都为氯化法提取和分离金属创造了条件。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十五：粗金属的物理精炼方法教学时数：2学时教学目标掌握：熔析精炼原理；精馏精炼原理；熟悉：粗金属的概念、粗金属的火法精炼的目的和方法；区域(带熔)精炼的原理。了解：熔析现象；精馏精炼实例；区域(带熔)精炼的目的、实例。重点、难点1．熔析精炼原理2．精馏精炼原理主要教学内容1．粗金属的概念、粗金属粗金属的火法精炼的目的和方法2．熔析精炼熔析现象、熔析精炼过程的两个步骤及状态图分析、熔析精炼实例3．精馏精炼精馏精炼原理及实例4．区域(带熔)精炼区域(带熔)精炼的目的、原理和实例教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结经过熔炼后得到的金属，尚含有一定量的杂质，这样的金属的抗蚀性能、机械加工性能和导电性能均较差，通常需要精炼。粗金属火法精炼的方法，不仅要随主体金属和杂质性质的不同而不一样，而且还与所要精炼的金属的纯度有关。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十六：粗金属的化学精炼方法教学时数：2学时教学目标掌握：氧化精炼原理、方法、步骤；氧化精炼的热力学；硫化精炼的热力学；熟悉：粗金属的概念、粗金属的火法精炼的目的和方法；氧化精炼实例；硫化精炼实例；重点、难点1．氧化精炼原理、方法、步骤；氧化精炼的热力学；2．硫化精炼的热力学；主要教学内容1．氧化精炼氧化精炼原理、方法、步骤；氧化精炼的热力学；氧化精炼实例2．硫化精炼硫化精炼定义及步骤；硫化精炼的热力学；实例教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1121、2、3课后小结经过熔炼后得到的金属，尚含有一定量的杂质，这样的金属的抗蚀性能、机械加工性能和导电性能均较差，通常需要精炼。粗金属火法精炼的方法，不仅要随主体金属和杂质性质的不同而不一样，而且还与所要精炼的金属的纯度有关。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十七：判断物质在水溶液中的稳定性教学时数：2学时教学目标掌握：pH值对反应的作用、电位对反应的作用、形成配合物对反应的作用；析出氧气或氢气反应；水的热力学稳定区；电位－pH图的绘制方法、电位－pH图的分析熟悉：水溶液中存在的氢离子、氢氧根离子以及水分子析出氧气或氢气的条件；了解：湿法冶金及其研究内容、适用范围；湿法冶金的特点、主要过程重点、难点1．pH值对反应的作用2．电位对反应的作用3．形成配合物对反应的作用4．电位－pH图的绘制方法5．电位－pH图的分析主要教学内容1．湿法冶金及其研究内容、适用范围；湿法冶金的特点、主要过程2．影响物质稳定性的主要因素pH值对反应的作用、电位对反应的作用、形成配合物对反应的作用3．水的热力学稳定区水溶液中存在的氢离子、氢氧根离子以及水分子析出氧气或氢气的条件；析出氧气或氢气反应；水的热力学稳定区4．电位－pH图的绘制方法与分析电位－pH图的绘制方法、电位－pH图的分析教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1241、2、3、4课后小结物质在水溶液中的稳定性取决于水溶液的pH值、电位、温度、压强以及反应物质的浓度等，而这些条件又集中体现于反应的吉布斯自由能变化

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十八：实现矿物在水溶液中的浸出教学时数：4学时教学目标掌握：锌焙砂酸浸出、硫化矿酸浸出、金银配合浸出的主要反应，利用电位－pH图分析浸出条件。熟悉：矿物浸出的定义，浸出反应分类；了解：溶剂的性质；重点、难点1．锌焙砂酸浸出的主要反应，利用电位－pH图分析浸出条件。2．硫化矿酸浸出的主要反应，利用电位－pH图分析浸出条件。3．金银配合浸出的主要反应，利用电位－pH图分析浸出条件。主要教学内容1．概述矿物浸出的定义；溶剂的性质；浸出的原料；浸出反应分类2．浸出反应的热力学锌焙砂酸浸出、硫化矿酸浸出、金银配合浸出教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1421、2、3、4课后小结浸出过程是靠加入适当的溶剂，以溶解矿物，使某种（某些）金属离子化并稳定于溶液中。溶剂与有价矿物作用的可能性，决定于反应的吉布斯自由能变化。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务十九：调整矿物浸出的速度教学时数：2学时教学目标熟悉：简单溶解反应的动力学方程、化学溶解反应的动力学方程、电化学溶解反应的动力学方程及影响因素；了解：浸出的原料；粒度、温度、搅拌速度、溶剂浓度、物料密度、不溶性产物的性质对浸出速度的影响。重点、难点1．浸出反应的动力学方程式推导与应用主要教学内容1．浸出反应的动力学简单溶解反应的动力学方程、化学溶解反应的动力学方程、电化学溶解反应的动力学方程2．影响浸出速度的因素粒度、温度、搅拌速度、溶剂浓度、物料密度、不溶性产物的性质教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1421、2、3、4课后小结矿物的浸出反应是属于水溶液与固体物质之间的多相体系，在多相体系中，反应是在相界面上发生的。反应过程包括在相界面上发生的结晶－化学反应过程，和溶剂向相界面迁移与反应产物由相界面排开的扩散过程。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务二十：用离子沉淀法净化浸出液教学时数：2学时教学目标掌握：氢氧化物及碱式盐的沉淀反应通式、PH值公式及影响因素；硫化物的沉淀反应通式、PH值公式及影响因素；熟悉：离子沉淀法净化的定义；重点、难点1．氢氧化物及碱式盐的沉淀反应通式、pH值公式及影响因素2．硫化物的沉淀反应通式、pH值公式及影响因素主要教学内容1．离子沉淀法净化定义、氢氧化物及碱式盐的沉淀、硫化物的沉淀教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1551、2、3课后小结为了达到使主体有价金属和杂质彼此分离的目的，工业生产中有两种不同的做法：一是使杂质呈难溶化合物形态沉淀，而有价金属留在溶液中；二是使有价金属呈难溶化合物沉淀，而杂质留在溶液中。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务二十一：用置换沉淀法净化浸出液教学时数：2学时教学目标掌握：置换沉淀过程的热力学的原理及反应的限度。熟悉：置换沉淀过程的动力学概述、动力学方程和影响因素。重点、难点1．置换沉淀过程的热力学的原理及反应的限度主要教学内容2．置换沉淀法净化置换沉淀过程的热力学、置换沉淀过程的动力学教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习P1554课后小结如果将较负电性的金属加入到较正电性金属的溶液中，则较负电性的金属将自溶液中取代出较正电性的金属，而本身则进入溶液。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务二十二：用共沉淀法净化浸出液教学时数：2学时教学目标掌握：共沉淀法净化的概念；了解：分散体系的概念、胶体的基本特性、胶体的凝聚与吸附重点、难点1．胶体及胶体的基本特性主要教学内容共沉淀法净化分散体系的概念、胶体的基本特性、胶体的凝聚与吸附教学方法、手段课堂讲授，讨论课内外练习课后小结在湿法冶金过程中，物质在溶液中分散成胶体的现象是经常遇到的，利用胶体吸附特性除去溶液中的其它杂质的过程叫做共沉淀法净化。

昆明冶金高等专科学校教学教案任务二十三：在水溶液中电解提取纯金属教学时数：8学时教学目标掌握：阴极过程主要反应及副反应、氢在阴极上的析出、金属离子的阴极还原、阳离子在阴极上的共同放电、电结晶过程；阳极过程反应类型、金属的阳极溶解、阳极钝化、合金阳极的溶解、不溶性阳极及在其上进行的过程；槽电压定义、组成、计算；电流效率定义、计算、影响因素；电能效率定义、计算、影响因素。熟悉：电解过程，分解电压；极化现象的概念、电解过程的五个步骤、电化学极化与浓差极化、超电位；了解：电解的实质、应用及分类重点、难点1．极化现象的概念、电解过程的五个步骤、电化学极化与浓差极化、超电位2．阴极过程主要反应及副反应、氢在阴极上的析出、金属离子的阴极还原、阳离子在阴极上的共同放电、电结晶过程3．阳极过程反应类型、金属的阳极溶解、阳极钝化、合金阳极的溶解、不溶性阳极及在其上进行的过程4．槽电压定义、组成、计算；电流效率定义、计算、影响因素；电能效率定义、计算、影响因素。主要教学内容1．概述电解的实质、应用及分类，电解过程，分解电压2．极化现象概念、电解过程的五个步骤、电化学极化与浓差极化、超电位。3．阴极过程主要反应及副反应、氢在阴极上的析出、金属离子的阴极还原、阳离子在阴极上的共同放电、电结晶过程。4．阳极过程反应类型、金属的阳极溶解、