金属矿物的开发利用学历案.docx

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1、金属矿物的开发利用【设计者】王国林【内容出处】必修二第八章第一节“自然资源的开发利用:人民教育出版社高中化学必修二P98-99【课标要求】以金属矿物的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法。体会化学对促进人和自然和谐相处的意义。【学习目标】1.通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，书写相关冶炼方程式，进一步理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。2 .通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。3 .通过铝热反应的实验分析，认识化学方法在实现物质转化中的作用和贡献，感受化学科学在生产、生活中的应用价值。能够从化学的角度分析从自

2、然资源到产品的转化途径。【评价任务】1 .完成知识回顾梳理，思考1;(DOl)2 .完成应用体验，观察铝热反应演示实验；思考2(D01,D03)3 .完成思考与讨论(D02,D03)【学习过程】资源与建议1 .教材从金属矿物的开发利用引入，通过金属冶炼的基本原理学习可以知道化学是冶金工业的重要依据，化学方法是金属由化合物转变为单质的基本方法。教材通过一些栏目，如思考与讨论中铝的冶炼和铝制品的回收，帮助我们认识金属冶炼过程往往要消耗大量的能量，也容易造成污染，因此改进工艺条件，节能降耗、回收废旧金属制品等成了与金属冶炼一样重要的问题。2 .本主题的学习可以按以下流程：金属元素的存在形式一金属冶炼

3、的原理一金属冶炼的方法选择一金属冶炼的应用体验一金属矿物的开发利用。3 .本节课的重点是金属冶炼的原理和冶炼方法的选择，难点是利用氧化还原进一步理解金属冶炼的原理，构建金属冶炼的思维模型。你可以采用探究，比较，归纳的方法突破难点。一、金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳阅读教材P98以及PPT,回答：（一）、金属元素在自然界的存在形式极少数_形式存在,如等金属元素绝举矍:形式存在（二）、金属的冶炼1 .定义：2 .实质：Mw+ne=M金属离子电子被成金属原子知识的回顾与梳理13 .金属活动顺序表：4 .常见金属的制备：（1） Ag,Hg的冶炼（2） Fe,CU的冶炼Fe2O3 +CO=CUo+H

4、z=（3） Na,Mg,Al的冶炼思考1金属冶炼的方法有哪些？金属的活泼性与金属冶炼方法有什么关系？1.根据金属单质的活泼性不同，金属冶炼的方法有、O其他冶炼方法有、02.根据金属活动性顺序表（左到右），金属单质还原性,失去电子能力依次;金属阳离子氧化性、得电子能力依次O归纳整理：（1）金属活泼性与冶炼方法的关系如下：KCaNaMgAIZnFeSnPbCUHgAgPtAU原理：利用氧化还原反应原理，M+e=Mo(三)应用体验，铝热反应演示实验1.如图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：(1)该实验装置中还缺化学方程式为OI思考2(2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应(填“能”或“不能”)发生，理

5、由是O写出铝热反应的一种主要用途：O(3)假设铝足量且反应充分，设计一种实验方案，证明本实验中有单质铁生成：二、金属矿物的开发利用阅读教材P99,思考与讨论：生产InK)I铝消耗的电能至少为1.8IO6J,回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿相比，前者的能耗仅为后者的3%-5%o通过对上述数据的分析和比较，结合图8-1和8-2,你想到了什么？请将你的想法与同学交流化学史话：1886年是铝冶炼历史上具有划时代意义的一年。美国大学生霍尔和法国大学生埃鲁各自独立地研究出电解制备铝法。在实验中霍尔发现向氧化铝中加入冰晶石，可以将氧化铝的熔点温度从2050摄氏度降低到950摄氏度左右。这一创新方法大大降低了能

6、耗，使人们能够大规模工业化生产铝。说说霍尔电解氧化铝法的创新之处，冰晶石有什么作用？1、为什么要合理开发和利用金属矿物资源?2、合理开发和利用金属矿物资源的措施有哪些课堂小结1 .本主题你学习了哪些金属冶炼的方法？金属冶炼方法的选择与金属的活泼性之间有什么关系？2 .金属制备本质是什么？金属制备提取的一般思路和方法是怎样的？3 .通过本节课的学习，你是否体会到合理开发和利用金属资源的重要性和必要性？【检测与作业】课堂检测（一）判断题（DOl）所有金属单质必须通过化学反应才能获得（）利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应（）越活泼的金属元素，人类利用的越晚（）（二）选择题1.工业炼铁是在

7、高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是：1.zMi一高温高温2C（焦炭）+02（空气）=2COFe2（h+3CO-2Fe+3C2该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需,其主要原因是（）（DOl）A.CO过量B.CO与铁矿石接触不充分C.炼铁高炉的高度不够D.CO与Fe2O3的反应有一定限度2 .在冶金工业上，均能用热还原法制得的一组金属是（）.（DOl）A.Na、MgAlB.NaZn、FeC.Zn、FeCuD.Mg、AkZn、Fe3 .下列说法正确的是（）（D02）A.地球上金属矿物资源丰富，可以任意开采B.金属冶炼会消耗很多能量，但不会污染环境C.应加强废旧金属的回收和

8、再利用D.金属材料可用其他材料完全代替4.工业上用铝土矿（主要成分为AI2O3,含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（）（D01,D03）A.试剂X是氢氧化钠溶液B.反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应D.生成AI（0H）3沉淀的化学方程式为NaAlO2+C02+2H2O=AI（OH）3+NaHC03课后作业题组一金属冶炼的原理及方法1 .下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是（）（DOl）A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属FeC.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属NaD.冶炼铜的常用方

9、法有火法炼铜和湿法炼铜2 .金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（）（D01）A.电解法B.热还原法C.热分解法D.铝热法3 .冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气（或氢气或一氧化碳）法；活泼金属置换法；电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（I）火烧孔雀石炼铜；（II）湿法炼铜;现代有（In）铝热法炼铭;（IV）从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是（）（DOI,D03）A.（I）用B.（三）用C（IIl）用D（W）用题组二合理开发和利用金属矿物资源4 .钛（Ti）

10、有“未来钢铁”之称,工业上常以反应:TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2获得海绵状钛，该反应进行时是在（）（DOl）A.稀有气体中B.空气中C.氮气中D.CO2气体中5 .铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿（PbS）进行浮选；焙烧：2PbS+3O2=2PbO+2SO2;制粗铅：PbO+C=Pb+COt；PbO+CO三=Pb+CO2o下列说法正确的是（）（DOLD02）A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B.将1molPbS冶炼成Pb理论上至少需要6g碳C.方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PboD.整个冶炼过程中，制取1molPb共转移2mol电子6 .把铝粉和氧化亚铁粉末配

11、成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是（）（DOl）A.3：2B.2：3C.l：1D.28：97 .能用铝作原料来冶炼难熔的金属是因为（）（DOI,D03）A.铝的密度小，熔点较低8 .铝在空气中燃烧放出大量的热C.铝在金属活动性顺序表中排在较前面D.铝具有还原性，发生铝热反应时放出大量热8.铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（）（DOI,D03）A.铝热反应是放热反应B.铝热反应可用于冶炼某些金属C.实验中镁条的主要作用是还原氧化铁D.实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出9.以下为铝土矿（主要含Fe3O4、AI2O3、SiO2）提取铝的流程，以下说法正确的是（）（DOI,D03）A.残渣A主要是H2SiO3B.滤液A中只存在F和Al3C.过程In可以用HCl替代二氧化碳D.滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液10.已知海水提取镁的主要步骤如下：（DOLD02,D03）（1）关于加入试剂作沉淀剂，有以下方法，请完成下列问题方法是否正确简述理由高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂aba.；b.；你认为合理的其他方法是O（2）流程图中加入的试剂应该是（填物质名称）；加入试剂的溶质是（填化学式）。工业上由无水MgeI2制取镁的化学方程式为O