金屬礦物的開發(fā)利用教案

1、.第四章 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用【教學(xué)目的】知識目的1、幫助學(xué)生認(rèn)識和體會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用2、掌握金屬冶煉的原理和方法3、掌握鋁熱反響及其應(yīng)用才能目的學(xué)生通過對金屬冶煉原理的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)步歸納、總結(jié)、比較的才能。情感目的幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、變廢為寶的意識。利用金屬礦物開發(fā)利用這個(gè)專題，學(xué)生更熱愛自然，熱愛化學(xué)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn):理解化學(xué)方法在金屬冶煉方面的作用，并理解鋁熱反響的根本原理難點(diǎn)：在掌握了金屬冶煉的一般原理根底上，理解使用于不同金屬的冶煉方法【課時(shí)安排】一課時(shí)【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)以及ppt演示，以師生互動的形

2、式講授【教學(xué)器材】多媒體、鐵架臺、火柴、蒸發(fā)皿、濕沙、坩堝鉗、濾紙、自來水、鋁粉、三氧化鐵粉末、氯酸鉀、鎂條、【教學(xué)過程】導(dǎo)入：觀看PPT圖片，理解古代的金屬開發(fā)與利用，過渡到現(xiàn)代金屬的開發(fā)利用。引出本堂課的內(nèi)容：講解并質(zhì)疑：金屬元素廣泛分布于礦物中，動植物體內(nèi)及海洋等區(qū)域中。那么金屬元素在自然界中，如礦物或海洋中，是如何存在的呢？這又與什么性質(zhì)有關(guān)？板書：一、金屬元素在自然界中的存在：游離態(tài)：少數(shù)不活潑的金屬；化合態(tài)：多數(shù)比較活潑的金屬用PPT放映實(shí)物圖片，加深對金屬在自然界中存在的形式的印象。介紹：我國金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀：截至到2019年度，我國已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有171種，已探明儲量的礦產(chǎn)有15

3、7種。已探明的礦產(chǎn)資源總量約占世界的12，僅次于美國。我國的稀土金屬、鎢、鋅、銻和錫在世界各國的儲量中名列前茅，其中稀土、鎢、銻和錫仍是世界上的名牌礦種。中國主要金屬礦產(chǎn)資源儲量較豐富，但人均占有量少，礦產(chǎn)資源稟賦差，采礦、選礦和冶煉難度大。中國正處于工業(yè)化的中期，在礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用領(lǐng)域已獲得很大的進(jìn)展，但今后2030年內(nèi)礦產(chǎn)資源的供需矛盾將加劇。因此，加大勘探力度，加強(qiáng)對礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用和保護(hù)并施行全球化策略是重要的任務(wù)。講解：我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘俨牧洗蠖嗍墙饘賳钨|(zhì)或合金。因此必須把化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)金屬的冶煉。板書：二、金屬的冶煉：設(shè)問：我們該如何從礦石中提煉出金屬單質(zhì)呢？根據(jù)

4、什么原理？板書：1、根本步驟：【學(xué)生活動】分組討論、發(fā)言講解：正確評價(jià)學(xué)生的答復(fù)并復(fù)述冶煉金屬的根據(jù)是把金屬礦石中的金屬離子復(fù)原成單質(zhì)，經(jīng)過三個(gè)步驟。PPT放映第一步：礦石的富集：出去較大的雜質(zhì)，進(jìn)步礦石中有用的成分的含量第二步：冶煉：利用氧化復(fù)原反響很不活潑的金屬除外，在一定的條件下復(fù)原出金屬單質(zhì)第三步：精煉：采用一定的方法，提煉出純潔的金屬板書：2、金屬冶煉的本質(zhì)：是用復(fù)原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子?！痉治鲇懻摗拷饘匐x子的得電子才能是否全都一樣？這與什么有關(guān)？講解并用PPT演示：金屬的活動性不同，因此金屬離子得到電子復(fù)原成金屬原子的才能也就不同，對于不同活性的金屬離

5、子就必須采取不同的復(fù)原方法進(jìn)展冶煉。板書：3、金屬冶煉的原理：板書：1熱分解法：分析：用PPT演示分析對于不活潑金屬活動順序中，Hg及Hg以后它們的陽離子得電子才能很強(qiáng)，所以其復(fù)原的條件比較容易到達(dá)，可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中復(fù)原出來。例如：2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2板書：2電解法：分析：用PPT演示其實(shí)這就是電解法冶煉金屬，非?；顫姷慕饘倩顒禹樞蛑校篕- Al我們知道其復(fù)原性很強(qiáng)，容易失去電子，而對應(yīng)的陽離子那么氧化性很弱，很難得到電子，用一般的復(fù)原劑很難將它們復(fù)原出來，通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬，例如：2NaCl熔融 2Na + Cl2M

6、gCl2熔融 Mg + Cl22Al2O3 熔融4Al + 3O2評價(jià)：電解法冶煉金屬耗能較大，大多數(shù)金屬我們可以用其他方法進(jìn)展冶煉板書：3熱復(fù)原法：回憶知識：大家常見的可用作復(fù)原劑的物質(zhì)有哪些？答：氫氣、一氧化碳、碳、鎂、鋁、鐵、鋅分析：用PPT演示在金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬Zn-Cu，其對應(yīng)的離子得電子才能較強(qiáng)，其化合物又不能通過受熱分解得到金屬單質(zhì)，通常是在高溫下用復(fù)原劑C、CO、H2、活潑金屬等將金屬從其化合物中復(fù)原出來，例如：練習(xí)：讓學(xué)生寫出一些常見的金屬氧化物被復(fù)原的反響，寫完后用PPT對照：Fe2O3+3CO 2Fe + CO2WO3 + 3H2 W +3H2OZnO

7、 + C Zn + COFe2O3+2Al 2Fe + Al2O3鋁熱反響 Cr2O3+2Al 2Cr+ Al2O3鋁熱反響點(diǎn)評并強(qiáng)調(diào)：假設(shè)金屬以硫化物或碳酸鹽形式存在，應(yīng)先將其轉(zhuǎn)化成氧化物。實(shí)驗(yàn)探究：演示實(shí)驗(yàn)41：實(shí)驗(yàn)前用磁鐵檢查一下室溫條件下有無鐵存在；反響后再用磁鐵檢查有無鐵生成學(xué)生答復(fù)現(xiàn)象寫出化學(xué)方程式并分析各試劑的作用。I、現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量熱，發(fā)出耀眼白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反響，有火星噴射，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣Al2O3，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。、反響方程式： Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3鋁熱反響分析化合價(jià)升降【考慮】鋁熱反響中

8、鎂條和氯酸鉀的作用分別是什么？鎂條易燃燒且放出大量的熱，就可以給鋁熱反響提供足夠的熱量引發(fā)反響，放出的熱還能使氯酸鉀發(fā)生分解放出氧氣。氯酸鉀在鎂條燃燒的情況下發(fā)生分解放出氧氣，使插入到鋁熱劑內(nèi)的鎂條可以繼續(xù)燃燒。、鋁熱劑及應(yīng)用：1鋁熱劑：鋁粉與某些金屬比鋁不活潑的金屬氧化物的混合物。在高溫下發(fā)生反響，放出大量的熱，其混合物稱為鋁熱劑；反響稱為鋁熱反響。2鋁熱反響的特點(diǎn)：在高溫下引燃后劇烈反響，放出大量的熱，產(chǎn)生高溫，使被復(fù)原出來的金屬熔化，與熔渣別離。表達(dá)鋁的復(fù)原性、氧化鋁熔點(diǎn)高的性質(zhì)。3鋁熱反響的應(yīng)用：焊接鋼軌；冶煉高熔點(diǎn)金屬：V、Cr、Mn等。觀看圖片，體會化學(xué)在消費(fèi)、生活中的實(shí)際應(yīng)用，激

9、發(fā)學(xué)生熱受化學(xué)的情感小結(jié)：金屬活動順序表中不同金屬冶煉方法的選擇投影電解法 熱還原法 熱分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag【表41】常見金屬的冶煉原理 金 屬 冶 煉 原 理 FeFe2O3+3CO 2Fe + CO2Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3鋁熱反響 CuCu2S + O2 2Cu + SO2火法煉銅Fe CuSO4 = FeSO4 Cu濕法煉銅 MgMgO C Mgg COg MgCl2熔融 Mg + Cl2 Al2Al2O3 熔融4Al + 3O2 Na2NaCl熔融 2Na + Cl24NaOH熔融4 Na+ O2+2H2O過渡：

10、地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無法再生，而且隨著金屬的使用，金屬會被腐蝕而污染環(huán)境，那么我們應(yīng)該詳細(xì)怎么做呢？板書：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)：閱讀PPT放映的資料，考慮金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)的方法，并答復(fù)。講述：正確評價(jià)學(xué)生的答復(fù)并歸納，講解有關(guān)金屬回收再利用的好處。總結(jié)：指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)課的內(nèi)容?！菊n堂練習(xí)】選講1、冶煉金屬一般有以下四種方法：焦炭法，水煤氣或H2或CO法，活潑金屬置換法，電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有火燒孔雀石法煉銅，濕法煉銅，現(xiàn)代有鋁熱法煉鉻，從光鹵石KClMgCl26H2O中煉鎂，對它們的冶煉方法分析不正確的選項(xiàng)是- B A用 B用C用 D用2、工業(yè)上用

11、鋁土礦主要成分是Al2O3消費(fèi)鋁的過程，可用簡單示意圖表示如下圖中字母代表有關(guān)物質(zhì)的分子式請寫出反響的方程式。 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ； 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2AlOH3+ Na2CO3 ； Na2CO3 + CaOH2 = CaCO3+ 2NaOH ； 2AlOH3 Al2O3 + 3H2O 。3、關(guān)于金屬元素在自然界存在的情況的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是-CDA、金屬元素僅存在于礦物中。B、金屬元素存在于礦物和動物體內(nèi)，但植物體內(nèi)不含。C、少數(shù)金屬元素以游離態(tài)存在，大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在。D、金屬元素不僅存在礦物中，動物和植物體內(nèi)也存在少量金屬元素。4、以下化學(xué)方程式，能用于工業(yè)上冶煉金屬鎂的是- BDA、2Na+MgCl2=2NaCl+Mg B、MgCl2熔化MgO+Cl2C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C5、以下金屬鐵、鎂、錳、礬、鉻?？捎娩X熱法制備的有- C A. B. C. D.6、在冶金工業(yè)上，通常均不能用化學(xué)復(fù)原劑制得的金屬組是- A ANa、Ba、Mg、A1 BZn、F