吉林省長春市高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用4.1開發(fā)利用金屬礦物和海水資源導學案1(無答案)

1、第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源【課型】新授課【課時安排】2課時第一課時金屬礦物的開發(fā)利用【學習目標】1 .知道金屬在自然界中的存在形態(tài)，金屬冶煉的一般方法和原理，會寫相關反應的化學方程式。2 .掌握鋁熱反應的原理和實驗。3 .了解金屬回收的意義，樹立環(huán)保意識?！緦W習重點】了解化學方法在金屬礦物開發(fā)(主要是金屬冶煉)及海水資源開發(fā)中的作用。學學習難點】學生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。【學法指導】1 .指導學生閱讀課本，培養(yǎng)學生自學能力，增強其自信心。2 .通過問題討論，培養(yǎng)學生分析和歸納知識的能力?！局R梳理】1 .金屬元素在自然界中的存在形式少數(shù)化學性質(zhì)不活

2、潑的金屬，在自然界中能以態(tài)存在，如以及少量的銀和銅?；瘜W性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中總是以態(tài)存在。這顯然和金屬的性緊密相關。2 .金屬冶煉的原理和實質(zhì)金屬冶煉的原理：利用反應的原理，在一定條件下，用劑或者加熱、電解的方法把金屬還原為金屬。金屬冶煉的實質(zhì)：金屬離子得汕f金屬單質(zhì)，即MT+ne覘3 .不同金屬適用的冶煉方法(1)熱分解法：適于冶煉金屬活動性順序表中位于氫以后的金屬；像等不活潑金屬，它們在金屬活動性順序表中位于氫的后面，其陽離子得到電子的能力很,所以其還原條件也較容易達到。它們的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)。請你寫出冶煉汞、銀反應的化學方程式：、(2)電解法：位于金屬活動性順序表中氫

3、前面的鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等幾種金屬的還原性很,這些金屬單質(zhì)都很容易電子，而其對應的陽離子則氧化性很,很難電子，因此用一般的方法和一般的還原劑很難使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。請你寫出冶煉鋁、鈉反應的化學方程式：(3)熱還原法適用于冶煉位于金屬活動性順序表中部的金屬；常用的還原劑有等，多數(shù)金屬的冶煉過程屬于熱還原法。請你寫出冶煉鐵、鴇、鉛、銘反應的化學方程式：4 .回收廢舊金屬(1)回收金屬的意義：。(2)廢舊金屬的最好的處理方法是。(3)回收金屬的實例：廢舊鋼鐵用于煉鋼；廢鐵屑用于制鐵鹽；從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬

4、銀?！痉椒记煽偨Y(jié)】1 .冶煉方法的總規(guī)律：金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的法就能使金屬還原；活動性居中或不太活潑的用法；金屬的位置越靠前，越難被還原，往往采用法使金屬從礦石中還原出來。2 .學習時結(jié)合金屬活動性順序表和氧化還原性強弱順序示意圖加以理解和記憶：KCaNhMgAlZn任SnPbMCu竹電解法熱還原強熱分物理解法方法二、鋁熱反應：如下圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀套在一起，使四周都有四層。把內(nèi)層漏斗取出，在底部剪一個孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿。把5g炒干的氧化鐵粉末和2g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面

5、加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。書J氯酸抻卡氧化鐵和悻L7粉的混合物-a觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過以上實驗信息，回答下列問題。(1)寫出該反應的化學方程式：在該反應中是氧化劑，是還原劑，該反應稱為反應。(2)選出該實驗的實驗現(xiàn)象：(填寫在橫線上)。鎂條劇烈燃燒；放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射；紙漏斗的下部被燒穿；有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。(3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔：;蒸發(fā)皿盛沙：;鎂條：；氯酸鉀：。如何用簡單的方法證明生成物中有金屬鐵?【方法技巧總結(jié)】鋁粉和某些金屬氧化物（FezQ、CrzQ、V2Q等）

6、組成的混合物叫鋁熱劑，在高溫下發(fā)生鋁熱反應，可用來冶煉難熔的相對較不活潑的金屬（如V、Cr、Mn等）、焊接鋼軌等?！菊n上訓練】1.鋁能用于冶煉難熔的金屬（如Cr、MMn等），這不是因為（）A.鋁具有還原性B.鋁具有導電性C.鋁較Cr、V、Mn等價格便宜D.冶煉反應放出大量的熱2 .把鋁粉和氧化亞鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應后，再與足量鹽酸反應；另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應。前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比是（）A.3：2B.2：3C,1：1D,28：93 .氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉，下列說法不正確的是（）A.電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應中，鈉離子被

7、還原，氯離子被氧化B.濕法煉銅與火法煉銅的反應中，銅元素都發(fā)生還原反應C.用磁鐵礦煉鐵的反應中，1molFe3Q被CO還原成Fe,轉(zhuǎn)移9moleD.鋁熱法還原鐵的反應中，放出的熱量能使鐵熔化。4.下面是部分礦物資源的利用及產(chǎn)品流程，有關說法不正確的是（獷 物 鍍 碑一制七礦-除朵一*-AljCXAJ一黃銅甘英國和粗）攝會土口, +密一石茨石喜湍坡湍CU（粗）山匕CM精）A.不可用電解AlCl3的方法制備金屬鋁B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應C.黃銅礦冶煉銅時，副產(chǎn)物SO可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料D.由粗硅制取高純硅時，提純四氯化硅可用多次分儲的方法5.冶煉金屬

8、常用以下幾種方法：以CCO或H2作還原劑還原以較活潑金屬Na、Mg等還原利用鋁熱反應原理還原電解法熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。（1）Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬。（2）Na、MgAl等活潑或較活金屬。（3）Hg、Ag等不活潑金屬。（4）V、Cr、MnW等高熔點金屬。（5）K、RbKCs、Ti等金屬通常還原方法是?！菊n后作業(yè)】一、選擇題（請將正確答案寫在答題卡上）1 .我國古代煉丹家魏伯陽所著周易參同契是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著。書中描寫到：“金入于猛火，色不奪精光?！边@句話的意思是指黃金的性質(zhì)在強熱條件下（）A.活潑B.穩(wěn)定C.易氧化D.易還原2 .下列說法錯誤的是（）A.對

9、廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B.提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步C.活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液D.熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等3.除去Cu粉中的Al粉，下列方法不可取的是（）A.加入稀H2SO,過濾B.加入NaCl溶液，過濾C.加入NaOH§液，過濾D.加入CuSOB液，過濾4 .下列物質(zhì)投入溶液中，溶液質(zhì)量減輕的是（）A. CaCO投入到HCl溶液中B. NkCO投入稀硫酸中C. Fe粉投入CuSO溶液中D. Fe粉投入稀HCl溶液中5 .有0.4g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO全部通入足量澄清石灰水中，得到0.

10、75g沉淀。這種鐵的氧化物的化學式是（）A.FeOB.Fe2c3C.Fe3QD.FeO和FezQ6 .金屬K與Na金屬性相近，用K與鈉鹽共熔時，很難將Na從混合物中分離。若調(diào)整溫度到一定程度，則可用Na與KCl反應制取金屬Ko已知四種物質(zhì)的熔、沸點如下：根據(jù)平衡移動原理可推知，用Na與KCl反應制K的適宜溫度是（）KNaKClNaCl熔點/c63.6597.8770801沸點/c774882.91500（升華）14317B. 770774 CD. 1 413 1 500 C)A.97.8770CC.774882.9C7 .下列金屬冶煉原理錯誤的是(,一，電解.A. 2NaCl(熔融)=2Na+

11、Cl2TB. MgOFH2=Mg+H2O局溫C. Fe3Q+4CO=3Fe+4COJD. 2HgO=2Hg+QT8 .熱還原法冶煉金屬的反應-一定是（）A.氧化還原反應B.置換反應C.復分解反應D.分解反應9.鋁的活潑性較強，直到十八世紀人類才開始將Al從它的化合物中冶煉出來。當時鋁價格十分昂貴，拿破侖的頭盔就是用鋁制作的，現(xiàn)在還保存在大英博物館中，下列冶煉鋁的方法正確的是（），一，電解A. Al203（熔融）>Al鹽酸.-小電解B. Al203>A1C13（熔融）>Al八八H2cAl（0H）3-wAlD.Al 203CO. wAl10.以輝銅礦（CU2S）為原料冶煉銅，其反

12、應原理可表示為C&S+Q=2Cu+SQ。下列說法不正確的是（）A.化合價發(fā)生變化的元素有3種B. C&S在該反應中既是氧化劑又是還原劑C. 1molO2參加反應時，上述反應轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為4molD. SO被分離、回收后氧化生成SO,作為制取硫酸的原料二、填空題11 .鐵是應用最廣泛的金屬，自遠古時代人類就學會了煉鐵，到目前為止，人類研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學習小組同學在實驗室中模擬工業(yè)煉鐵的過程，實驗裝置如下：（1）寫出得到單質(zhì)鐵的化學方程式：。（2）實驗過程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑，請設計一個實驗來驗證生成了單質(zhì)鐵：。裝置端球的用為。實驗結(jié)束時，應該

13、先停止加熱還是先停止通入CO并說明原因12 .在某次探究性學習中，老師要求同學們在實驗室中用氧化銅、稀硫酸和鐵來制取純凈的銅，并用所制得的銅進行一系列的探究性實驗。甲、乙兩位同學分別設計了如下兩個制銅實驗方案。甲：CuO溶于適量稀硫酸中；在的溶液中加入稍過量的鐵，充分反應后，過濾、烘干，即得純凈的銅。乙：鐵與稀硫酸反應得氫氣；用氫氣還原氧化銅，充分反應后即得純凈的銅。若兩位同學消耗的稀硫酸和鐵的量分別相同，請判斷他們所制得銅的質(zhì)量大小關系(填字母)。A.相同B.甲多C.乙多D.以上三種情況均有可能(2)丙同學認為上述兩種方案都難以保證所制的銅的純度，應對上述兩種方案加以完善。甲同學的方案不完善的原因：,完善乙同學的方案的一種方法是將所得的銅粉放入燒杯中，加入,不斷攪拌然后即得到純凈的銅。13 .鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵儲量居世界首位。用含F(xiàn)e2O的鈦鐵礦(