金太阳好教育云平台www.jtyhjy.com第四章化学与自然资源的开发利用第1节开发利用金属矿物和海水资源（课时1）1、了解金属在自然界中存在的形式。2、掌握金属冶炼的一般方法和原理。3、掌握铝热反应原理及实验。4、了解合理开发和利用金属矿物资源的意义。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。学习重点本节课从金属矿物和金属在自然界中的存在形式引入，通过金属冶炼的基本原理，使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础，化学方法是由金属化合物转变成金属单质的惟一方式，金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。在学生掌握金属冶炼的一般原理的基础上，把不同金属的冶炼方法和铝热反应作为本节课的重点。以高炉炼铁的实例总结热还原法冶炼金属的原理，并由此引出铝热反应（同时配置实验视频），利用学生弄清楚铝热反应的实质和特点；以金属活动性和氧化还原反应发生的条件为线索总结其它金属的冶炼方法，有助于学生理解金属冶炼过程的实质。金矿铂矿漂亮的金属矿物•金属的使用促进了人类文明的发展。•自然界中，除少数金属（如金、铂）以游离态存在，绝大多数金属以化合态存在。•我们在生产和生活中使用的金属制品基本上都是单质形态。•怎样可以将金属化合物转变为单质呢？【提示】将金属从其化合物中还原出来，用于生产和制造各种金属材料的过程，在工业上称为金属的冶炼。高炉炼铁高炉炼铁反应原理:Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑高温(一)热还原法①加热或高温条件下用还原剂还原金属的氧化物。②常用的还原剂有：H2、CO、C(焦炭)、活泼金属(如Al)。③适用于金属活动顺序表中Zn～Cu的中等活泼性金属。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu22Zn+CO2↑Cu+H2O①CuO+H2△②ZnO+C高温试完成下列各金属冶炼的化学方程式。一、金属冶炼的方法课本P89【实验4—1】课本P89【实验4—1】2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高温镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生大量烟，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿中。铝热反应反应方程式：铝热反应的应用：（1）焊接钢轨。反应现象：（2）冶炼高熔点金属（如：钒、铬、锰等）。（1）镁条和氯酸钾的作用是什么？（2）反应时，铁元素的化合价是如何变化的？铝元素的化合价又将怎样变化？（纸漏斗中盛放的是氧化铁和铝粉）（3）试写出铝元素和铁元素参与的化学反应的方程式。试写出利用铝热反应冶炼下列金属的化学方程式①钒(V、+5价)、②铬(Cr、+3价)、③锰(Mn、+4价)高温③4Al+3MnO23Mn+2Al2O3高温②2Al+Cr2O32Cr+Al2O3高温①10Al+3V2O56V+5Al2O3KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解如：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石电解(二)电解法①适用于金属活动顺序表中K～Al的活泼金属。②电解其熔融盐或氧化物。MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解冰晶石的作用：降低Al2O3的熔点（2050→1200℃℃）位于Zn之前的的K、Ca、Na、Mg、Al非常活泼，在自然界中只以氧化物或盐的形式存在，是否也可以用H2、CO、焦炭等来还原呢？如果不能，请说明原因，并指出应该用什么方法？工业用电解铝土矿（主要成分为氧化铝）和氯化镁的方法冶炼铝和镁，写出反应的化学方程式。工业上电解法制镁用MgCl2而不用MgO，电解法制铝用Al2O3而不用AlCl3，为什么？（已知熔点:MgO为2852℃、MgCl2为718℃；Al2O3为2050℃、AlCl3为190℃）①MgO熔点高、耗能大②AlCl3共价化合物熔融不导电。电解如：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石电解KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(二)电解法①适用于金属活动顺序表中K～Al的活泼金属。②电解其熔融盐或氧化物。“①(熔融)”不能省略，是熔融态而不是水溶液。②必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。(三)法①适用于金属活动顺序表中及其以后的金属。②加热分解其氧化物。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(四)物理方法：适用于以态存在的金属，如金和铂。“淘金”的原理:金的密度比沙大，用水洗法可淘去泥土沙粒。马达加斯加街头淘金者【我能自学】位于Cu之后的不活泼金属怎么冶炼，请同学们自学课本P88内容，并完成以下填空：HgAgHg不活泼22Hg+O2↑24Ag+O2↑HgO△A...
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