江西省宜春中学高中化学《4.1.1金属矿物的开发利用》导学案 新人教版必修2.doc

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1、第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物和海水资源4.1.1金属矿物的开发利用【学习目标】掌握冶炼金属的一般原理，了解适用于不同金属的冶炼方法，知道铝热反应。1.自然资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。2.可持续发展：包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。【自主思考（思）】一.金属矿物的开发和利用1．金属自然界中存在的形态：除了　　　等极少数金属以外，绝大多数金属以　　　的形式存在于自然界．在这些金属化合物中，金属元素都显　　　　化合价．2．金属冶炼的涵义

2、：将其中的金属从其　　　　　中　　　　出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。也就是在一定条件下，使金属离子　　　　　电子被还原成　　　　　　，聚集成为金属单质．金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法，大部分金属的冶炼都是在高温下发生的　　　　　　　　　　　　　　　　　　3．常见金属的冶炼方法（1）热分解法：适用于冶炼金属活动性较差的金属（金属活动顺序表中　　及其以后的金属），如：_________________________________（2）电解法：适合冶炼活动性很强的金属（一般在金属活动性顺序表中排在　　　及其以前的金属）。如：；；；（3）热还原

3、法：用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属氧化物，适用于金属活动性顺序表中的　　与　　　之间的大多数金属的冶炼。如：；；；；铝热反应实验现象及化学方程式：现　象燃烧，火珠，沙里有火红熔融物铝与氧化铁反应的化学方程式实验说明：⑴铝热剂：铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物。在高温下发生反应，放出大量的热，其混合物称为铝热剂；反应称为铝热反应。Al【学习笔记】与Fe2O3能发生铝热反应，与其它较不活泼金属氧化物也能发生铝热反应。⑵铝热反应的最大特点是放出大量的热，在生产上利用这一特点，可用于焊接钢轨，冶金工业上也常用这一原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼高熔点金属钒、铬、锰

4、等。如：Al＋MnO2==※有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：Cu2S+O22Cu+SO2(火法炼铜)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(湿法炼铜)【小组合作学习（议、展、评）】1、工业上制备金属铝，采用电解熔融的Al2O3（加冰晶石时）而不电解熔融的AlCl3；而工业上制备金属镁，则采用电解熔融的MgCl2，不采用电解MgO的原因是什么？2、为什么人类使用铁器比使用铜器晚？3、你能总结出金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系？金属冶炼有哪些步骤？①矿石的富集、除杂；②冶炼；③精炼。4、地球上的金属矿物资源是有限的，如何合理开发和有效使用金属资源？5、在海底发现的大量多

5、金属结核矿是人类重要的金属资源，思考目前开发这些海底金属资源可能遇到的主要问题是什么？【课堂训练（检）】1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于(D)A．金属导电性强弱B．金属在地壳中含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱2．定向爆破建筑物时，应同时切断钢筋和炸碎水泥，除适宜的炸药外，还需用()A．氧炔焰B．铝热剂C．液氯D．电弧解析：炸药可炸碎水泥，还需要铝热剂发生铝热反应放出热量使钢筋熔断。3．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是(B)A．用电解熔融氯化钠的方法得到活泼金属钠B

6、．在加热的情况下用氢气还原Al203得到金属铝【学习笔记】C．用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬D．热分解法直接加热HgO得到金属Hg4．下列不符合工业冶炼金属实际情况的是(C)5．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是()A．Mn02B．W03C．Cr203D．Co3046．铝的活泼性较强，直到18世纪人类才开始将Al从它的化合物中冶炼出来。当时铝价格十分昂贵，拿破仑的头盔就是用Al制作的，现在还保存在英国博物馆中。电解熔融的氧化铝(冰晶石作助熔剂)时，当电路中通过10mol电子时，理论上析出铝的质量是()A．90gB．180gC．270gD．540g7．热还原

7、法冶炼金属的反应一定是()A．氧化还原反应B．置换反应C．分解反应D．复分解反应8．工业上冶炼金属钙可使用的方法是()A．热分解法B．热还原法C．铝热剂法D．电解法【总结】金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择电解法热还原法热分解法KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg【课后练习（练）】1、冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（或H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法