【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册第四章几种重要的金属第三节金属的冶炼(第一课时).pdf

第三节 金属的冶炼 从容说课 本节教材可以分为两部分。教材以金属在自然界中的分布、存在形式、储量以及金属资源的回收和保护作为本节的引言引出第一部分关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中，利用氧化还原反应原理，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤，也是化学所要重点研究的问题。由于金属的化学活动性不同。金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，冶炼方法自然不同。教材以金属活动顺序为线索，以举例的方式，简单介绍了三种冶炼金属的方法，即热分解法、热还原法和电解法。教材的第二部分是金属的回收和资源保护的有关知识，这些知识主要是为了培养学生的环境意识和资源观念这也正是教材中插图4-2l的目的所在。教学时引导学生阅读教材，积极思考，总结出金属冶炼的实质是使处于高价态的金属从矿石中还原出来成为单质(Mn+ne-M)。因此金属的冶炼方法与金属活动性顺序有很大关系活泼金属往往采用电解法使金属从矿石中还原出来活泼性居中或不太活泼的用热还原法(加热)，极不活泼的金属用热分解法。在本节的化学方程式中，只有电解Al2O3。和电解NaCl是学生没见过的。这里可强化从电子得失方面进一步认识氧化还原反应。关于金属的回收与环境、资源保护，教材从两个问题引入这两个问题是当前世界各国普 遍关心的重大问题。随着生产的发展，地球上有限的矿产资源日趋减少，而固体废弃物造成的污染却日渐严重，回收利用是把这两个问题同时解决的一条最好出路。这部分知识可以通过 学生的思考、讨论、活动，增强他们的环境保护意识和资源观念。教学目标 1.使学生了解金属冶炼的一般原理。2.常识性介绍金属回收的重要意义。3.培养学生的自学能力、归纳总结能力。4.培养学生的环境意识和资源观念。教学重点 工业上冶炼金属的一般方法：热分解法、热还原法、电解法 教学难点 不同金属的冶炼方法不同，如何选择合适的冶炼方法 教学方法 学生自学、归纳总结 教具准备 投影仪、投影片、图片、录像带、VCD 机 课时安排 一课时 教学过程 引言金属在自然界中的分布很广，无论是矿物，还是动植物体内，都或多或少地含 有金属元素。但由于不同金属的化学动性相差较大，因此在自然界中存在形式也各不相同，那么元素在自然界中有几种存在形式呢？生元素的存在形式有游离态和化合态两种。问什么是游离态和化合态？学生讨论后回答 元素以单质形态存在则为游离态，元素以化合物形态存在则为化合态。师不同金属的化学活动性不同，它们在自然界中存在形式也各不相同。少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金、铂、铜、银；化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在的，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就要求人闪必须把金属从从矿物中提炼出来，也就是金属的冶炼，我们这节课介绍几种金属的冶炼方法。板书第三节 金属的冶炼 师从化合价的变化情况来看，金属冶炼的过程是一个什么过程？生金属在化合物中显正价，由化合态变为游离态是金属元素被还原的过程。师由此可见，金属冶炼的过程，就是利用氧化还原反应的原理，在一定条件下用还原剂把金属矿石的金属元素还原为金属单质的过程。板书一、原理：利用氧化还原反应，使化合态的金属得电子，还原为游离态的金属。师由于金属的化学活动性不同，金属离子得电子能力不同，因此必须采取不同的冶炼方法，下面我们学习几中冶炼方法。板书二、金属的冶炼 师请同学们根据以下几个问题阅读教材内容。投影1。金属的提炼要经过哪几步？2目前工业上冶炼金属有哪几种方法？各适用于哪些金属？学生阅读后小结并板书1.金属提炼步骤：（1）矿石的富集、除杂；（2）冶炼；（3）精炼。板书冶炼金属常用的方法。1.热分解法：适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。如 Hg、Ag。2.热还原法：适用于大多数多属的冶炼。师：请大家写出工业上用此法冶炼 Cu、Fe、W、Cr 的方程式，说出用这种方法冶炼金属常用的还原剂有哪些？生MgO+C高温Mg+CO Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 WO3+3H2高温W+3H2O Cr2O3+2Al高温2Cr+Al2O3 常用的还原剂有：焦炭、CO、H2、活泼金属等。问题探究炼铁中，为什么不用焦碳直接还原氧化铁？生焦炭是固体，与氧化铁的表面接触很有限，很难反应完合，而一氧化碳是气体，能与氧化铁充分接触完全反应。所以，炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。师对于本身就具有很强还原性的金属用什么方法来冶炼。学生回答教师板书 3.电解法：适用于治炼 K、Ca、Na、Mg、Al 等强还原性的金属。师由于这些金属本身还原性很强，很难找到比它们还原性更强的还原剂将它们还原，因此要用电解它们的熔融盐或氧化物的方法将它们还原。这种方法得到的金属一般纯度较高。但要消耗大量电能，价格较贵。投影练习1.用 H2作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属纯度的说法正确的是()A.用 H2的高 B.用金属的高 C.二者相同 D.无法比较 答案：A 2.用铝热反应冶炼出的金属是()A.固态的 B.气态的 C.液态的 D.三态都有可能 答案：C 3.工业上用铝土矿（主要成分是 Al2O3）生产铝的过程，可用简单示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）写出反应的方程式。答案：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 过渡矿产资源是大自然赋予人类的宝贵财富，但并非取之不尽用之不竭，随着人们的开发利用，将会日渐减少，因此要中强金属资源的回收和再利用，节约矿产资源。板书三、金属的回收和资源保护 放录像废旧金属的循环利用。讲述我国幅员辽阔，是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。我国矿产资源总值居世界第 3 位，但人均拥有量约为世界人均水平的31，居世界第 3 位，因此，我们更应注意金属的回收和资源的保护。布置作业1我们日常生活中应如何保护矿产资源?2P96一、二。板书设计 第三节金属的冶炼 一、原理 利用氧化还原反应，使化合态的金属得电子。还原为游离态的金属。二、金属的冶炼 1金属提炼步骤：(1)矿石的富集、除杂；(2)冶炼；(3)精炼。2冶炼金属常用的方法 (1)热分解法：适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。(2)热还原法：适用于大多数金属的冶炼。(3)电解法；适用于冶炼 K、Ca、Na、Mg、Al 等强还原性金属。三、金一的回收和资源保护 教学说明 本节课采用了学生自学、教师引导归纳的教学方法，目的是为了让学生更多地参与教学，并在学习过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。由于本节内容的教学要求属于 B 或 A 层次，学生在学过金属活动性顺序和氧化还原反应的基础上，通过自学是可以达到本节的教学目标的。参考练习 1下列各组金属均需用 H2、CO 把它们从化合物中还原出来的是()ACa、Mg BAl、Fe CSn、Cu DHg、Ag 答案：C 2不能用铝热法冶炼的金属是()Fe w Cr Mg Mn A B C D 答案：A 3用 H2还原某+n 价金属的氧化物时，l g H2能还原 m g 氧化物，则该金属氧化物中金属元素的相对原子质量是()A(m 一 8)n B(8 一 m)n Cmn+8n D(m 一 16)n 答案：A