新秀杯.金属矿物的开发和利用.doc

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1、第一节开发利用金属矿物和海水资源------金属矿物的开发和利用教学目标：1、知识与技能在学生已有的知识基础之上，通过讨论和实验探究，总结出一般金属常用的冶炼方法，培养和提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的解析能力2、过程与方法通过揭示问题，讨论释疑，动手实验，让学生学习对比和推断等多种科学探究方法3、情感态度与价值观让学生体验科学探究的乐趣，认识化学和人类生活是密切联系的，激发学生学习化学的积极性教学重点：铝热反应，利用金属活动性顺序表来说明一般金属的冶炼方法教学难点：利用金属活动性顺序表来说明一般金属的冶炼方法教学设计：[教师]我们都知道，金属及其合

2、金在我们的生产、生活中有着极为广泛的应用。比如说在航空工业以及造船工业上常会用到钛以及钛的合金来制造外壳和反应器；我们的手机、电脑中用的电池通常都是锂电池；金属还可以制成艺术品，我们所熟悉的青铜器“司母戊鼎”就是一件名贵的金属制品。可以说，金属的确和我们的生活密切相关。那么金属在自然界中又是以何种形态存在的呢？（参照书本P80）[学生]除了Pt、Au等极少数金属以单质的形式存在外，绝大多数的金属都是以化合物的形式存在于自然界中。[教师]非常好！金属元素在这些化合物中化合价怎样？（都是正价）而我们日常生活当中所用到的金属材料往往都是纯金属或者它们的合金，那我们又

3、怎样得到这些金属单质呢？像Pt、Au这样的金属我们通过物理方法就可以得到，“沙里淘金”也就是这个意思了。像那些以化合态存在的金属，工业上又如何得到呢？简单的物理方法已经不行了，只有采用化学方法把化合态金属转变为游离态。这样的方法工业上称之为“金属的冶炼”。那请同学们想一想，金属冶炼的本质是什么？（可以适当提醒学生从氧化还原、得失电子角度分析）[学生]应该是金属阳离子得到电子变成金属单质，发生了还原反应。[教师]很好！揭露了金属冶炼的本质。[板书]一、金属矿物的开发和利用1、金属冶炼的原理：Mn++ne-→M[教师]那就请同学们来回忆一下，在以往的学习过程中，你

4、都学过哪些金属可以由化合态变为游离态的方法？同学之间可以互相讨论讨论。（学生活动：热烈讨论，并将讨论结果写在黑板上，可以任意补充）（学生可能举出的例子有a、用C、CO、H2还原CuO；b、用C、CO、H2还原Fe2O3；c、用Fe还原CuSO4）（教学内容可能分几种可能：）①如果没有说出热分解方法的，则将这些反应分成两类：一类是a，全部是在加热或高温条件下，加入了某些还原剂，使得金属从其氧化物中被还原出来；一类是b，是在常温下的两种金属之间发生的置换反应，活泼性强的金属充当了还原剂。那我就想问问同学们，是不是所有的金属在制备过程中都需要加入某些还原剂呢？有没有

5、学过不需要使用还原剂，金属氧化物自身就能发生分解的？②说出热分解方法的（ⅰ）CuO：从我们已有的知识可以知道，Cu和O2在加热或点燃条件下会生成CuO，那么在强热条件下CuO能否分解生成Cu呢？（学生思考）这是不会发生的，因为Cu2+离子的氧化性比较弱，没有能力从稳定的O2-离子中夺取电子而变成Cu。科学家也证实，CuO在高温条件下的确会分解，但产物是Cu2O和O2，不可能得到Cu单质。所以说这种方法是行不通的。那是不是所有的金属氧化物都不能用加热的方法来得到金属单质呢？（ⅱ）HgO：非常好！说明同学们对以往的知识掌握的还是很牢固的。那这个反应在什么地方碰到过

6、呢？[学生]拉瓦锡验证空气组成实验[教师]拉瓦锡验证空气组成实验就是先使Hg和O2反应生成HgO，然后再对HgO加强热使之分解生成Hg和O2，那同学们能否自己写出这个化学反应方程式呢？（没说出热反应的）[教师]像这样一种在加热条件下使得某些金属化合物分解得到金属单质的方法，工业上称之为“热分解法”[板书]2.金属冶炼的方法①热分解法[教师]刚才分类a这种类型是我们所熟悉的一类反应，都是在加热或高温条件下使用还原剂使得金属从其化合物中被还原出来。这样一种方法工业上称之为“热还原法”，热还原法也是一种氧化还原方法。[板书]②热还原法[教师]显然，热还原法常用的还原

7、剂有哪些？（C、CO、H2）这种方法适用于多数金属的冶炼，因为工业上大多数金属的冶炼都是在高温下发生的氧化还原反应。好的，除了这三种常见的还原剂可以将金属还原出来，我们还学过一类重要的物质也可以用来做还原剂，是什么？（如果学生有困难，提醒，金属）金属本身就是一种和好的还原剂。那我们就想，金属在高温条件下能否将其它某些金属从其化合物中还原出来呢？我们来探究一下Al和Fe2O3的实验。[演示实验]将事先称好的5gFe2O3粉末与2gAl粉混合均匀，用磁铁检验并无明显现象；将混合物倒入事先用水润湿的纸漏斗中，并在混合物上方加少量KClO3固体，漏斗下方放一盛沙的蒸发

8、皿；然后将Mg条打磨光亮，点燃后插入混