2018版高中化学人教版必修2教案：第4章 第1节 课时1　金属矿物的开发利用含答案

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1、2017-2018学年高中化学人教版必修2教案第一节　开发利用金属矿物和海水资源课时1　金属矿物的开发利用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。(重点)3.掌握铝热反应原理及实验。(重点)4.了解金属回收和资源保护的意义。5.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。开发利用金属矿物[基础·初探]教材整理　金属矿物的开发利用和金属资源的合理开发1．金属在自然界中的存在形态2．金属的冶炼(1)冶炼的原理①原理：将金属从其化合物中还原出来。②实质：根据氧化还原反应，使金属矿物

2、中的金属阳离子得到电子生成金属单质：Mn＋＋ne－===M。(2)冶炼方法①热分解法72017-2018学年高中化学人教版必修2教案适用于不活泼金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式。a．加热分解HgO：2HgO2Hg＋O2↑。b．加热分解Ag2O：2Ag2O4Ag＋O2↑。②电解法适用于非常活泼金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式。a．冶炼金属钠，电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。b．冶炼金属镁，电解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。c．冶炼金属铝，电解熔融A

3、l2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。③热还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有C、H2、CO、Al等。请写出下列冶炼金属反应的化学方程式。a．高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。b．铝热反应炼铁：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。c．用氢气还原氧化铜：CuO＋H2Cu＋H2O。④其他方法a．火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2。b．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。3．金属资源的合理开发利用(1)合理开发利用金属资源的意义金属矿物资源是不可再

4、生资源且贮量有限，冶炼过程中会消耗大量能量，也易造成环境污染。故应合理开发利用金属资源。(2)有效利用金属资源的途径①提高金属矿物的利用率。②减少金属的使用量。③加强金属资源的回收和再利用。④使用其他材料代替金属材料等。【特别提醒】　金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系72017-2018学年高中化学人教版必修2教案金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强→弱金属离子得电子能力弱→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法[探究·升华][思考探究

5、]探究　铝热反应的实验问题铝热反应实验装置如下：问题思考：(1)装置中镁带、KClO3的作用是什么？【提示】　镁带：引燃剂；KClO3：助燃剂，引发铝热反应。(2)引发铝热反应的操作是什么？【提示】　往铝热剂上放少量KClO3，并插入镁带，然后将镁带点燃，即可引发铝热反应。(3)铝热反应需要高温条件，所以铝热反应是吸热反应吗？【提示】　不是。(4)内层纸漏斗底部剪一小孔的目的是什么？【提示】　使反应生成的熔融物易于落下。(5)实验室欲在常温下溶解此熔融物，能否选用稀硫酸？能否选用浓硫酸或NaOH溶液

6、？请说明理由。【提示】　72017-2018学年高中化学人教版必修2教案能选择稀硫酸，因为稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不会造成环境污染；不能选择浓硫酸或NaOH溶液，因为常温下浓硫酸会使Fe、Al发生钝化，NaOH溶液不能溶解单质铁。(6)整个实验过程的实验现象有哪些？【提示】　①镁带剧烈燃烧。②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应。③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，液珠冷却后变为黑色固体。[认知升华]升华　铝热反应实验现象①镁带剧烈燃烧。②氧化铁粉末和铝粉发

7、生剧烈的反应。③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，液珠冷却后变为黑色固体。原因分析镁带燃烧，放出大量的热；KClO3作为引燃剂在受热状态下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，生成的铁在高温下呈熔化状态。铝热反应体现了Al较强的还原性。注意事项①氯酸钾的作用是分解提供氧气，使镁带快速充分燃烧，要放在混合物的上面。②要保证纸漏斗重叠的四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏

8、斗。③蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。[题组·冲关]题组1　金属冶炼的方法与原理1．在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是(　　)A．Na、Mg、AlB．Na、Zn、FeC．Zn、Fe、CuD．Mg、Al、Zn、Fe【解析】　Na、Mg、Al一般不能用化学还原剂还原制得。【答案】　C2．下列化工原理生产中错误的是(　　)72017-2018学年高中化学人教版必修2教案①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠　②可以用钠加入