2019-2020年高中化學(xué) 4.3《金屬的冶煉》教案 舊人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 4.3《金屬的冶煉》教案 舊人教版必修2 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)目標(biāo)： （1）常識(shí)性介紹金屬在自然界中的發(fā)布、存在形態(tài)以及儲(chǔ)量。 （2）了解金屬冶煉的一般原理及步驟。 （3）記住金屬冶煉的三種方法，即熱分解法、熱還原法和電解法。 （4）常識(shí)性介紹金屬回收與環(huán)境資源保護(hù)的意義。 （5）能寫出冶煉金屬方法中對(duì)應(yīng)的常見金屬冶煉的有關(guān)化學(xué)發(fā)方程式。 能力目標(biāo)： （1）通過(guò)金屬冶煉的一般方法的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生歸納，總結(jié)規(guī)律的能力，并掌握一般到個(gè)別的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的自主探究精神和自學(xué)能力；分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 情感、態(tài)度和價(jià)值觀： （1）通過(guò)了解我國(guó)古代冶金技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，體會(huì)我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。 （2）通過(guò)生產(chǎn)和生活實(shí)際對(duì)學(xué)生進(jìn)行金屬回收與環(huán)境資源保護(hù)的教育，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)和節(jié)約資源的觀念。 教學(xué)重點(diǎn)： 工業(yè)冶煉金屬的一般方法（熱分解法、熱還原法、電解法）。 教學(xué)難點(diǎn)： 不同金屬的冶煉方法不同，如何選擇合適的冶煉方法。 教學(xué)方法： 通過(guò)學(xué)生自學(xué)、教師講授，同時(shí)結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理和金屬活動(dòng)順序表的知識(shí)，采用溫故知新的方法，逐一推進(jìn)，可取得較好的教學(xué)效果。 課時(shí)安排：1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程中的知識(shí)點(diǎn)： 一、金屬在自然界中的存在： 1、存在范圍：礦物、動(dòng)植物中體內(nèi)都含有金屬元素 2、存在形式： a、化合態(tài)：絕大多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在自然界中以化合態(tài)的形式存在。 如：Na（主要NaCl）、鋁（主要Al2O3【鋁土礦】） b、游離態(tài)：少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)的形式存在。 如：金（Au）、鉑（Pt）和少量的銀（Ag）、銅（Cu） 二、金屬的冶煉 1、定義：將金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái) 2、原理（實(shí)質(zhì)）：金屬的冶煉原理是將金屬的化合物通過(guò)還原的方法使金屬陽(yáng)離子還原成金屬單質(zhì)。 3、金屬冶煉的步驟： a、礦石的富集（除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量）； b、冶煉（利用氧化還原反應(yīng)原理，一定條件下，將礦石中的金屬陽(yáng)離子用還原劑還原成金屬單質(zhì)，即： ）； c、精煉（提高金屬的純度）。 4、金屬冶煉的方法： 不同金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因而金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也不同，采用的冶煉方法也不同。 a、熱分解法 可用于熱分解法冶煉的金屬，其元素的金屬性很弱，原子難失電子，離子易得電子，化合物的穩(wěn)定性較弱。在常見金屬活動(dòng)性順序表的右端區(qū)域（如Hg、Ag）。 如：2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑ b、 熱還原法 可用熱還原法冶煉的金屬，其金屬性比較強(qiáng)，在常見金屬活動(dòng)性順序表中居于中間區(qū)域。 ①焦炭還原法。如： ②一氧化碳還原法。如： FeO3+3CO2Fe+3CO2 ③氫氣還原法。如： CuO+H2 Cu+H2O WO3+3H2W+3H2O ④活潑金屬還原法。如： Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn 此反應(yīng)又稱鋁熱反應(yīng)。通?？勺麂X熱劑的還有Al和Fe2O3、Al和V2O5、Al和Cr2O3、Al和MnO2等（試著寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式）。 說(shuō)明：①用焦炭還原法冶煉金屬，煉得的金屬中往往含有少量的碳。 ②用CO冶煉金屬時(shí)，由于CO一般是在金屬冶煉爐中通過(guò)下列反應(yīng)生成的：C+O2CO2, CO2+C2 CO。所以用CO冶煉得的金屬中也會(huì)含有少量的碳。 ③用H2還原法冶煉金屬，煉得的金屬的純度相對(duì)較高，但成本高。 ④用鋁熱反應(yīng)冶煉金屬，克服了被冶煉金屬及其氧化物熔點(diǎn)高、難以冶煉的問(wèn)題，但成本高。 ⑤用熱還原法冶煉得到的不純金屬，有的是必要的，也有的是不必要的則需要提純精煉。 c、電解法 活潑金屬（如K、Ca、Na、Mg、Al等）由于還原性很強(qiáng)，顯然不能用熱還原法使其從化合物中還原出來(lái)，應(yīng)采用電解法使金屬陽(yáng)離子在陰極上還原出來(lái)。此方法通常電解金屬熔融的鹽或氧化物，如： MgCl2 Mg+Cl2 2NaCl2Na+Cl2 電解法的缺點(diǎn)是耗電量大，成本較高。值得一提的是，冶煉鋁不能用電解的方法（因共價(jià)化合物在熔融時(shí)不導(dǎo)電）。2Al2O34Al+3O2 利用電解法也可以精煉提純金屬；如電解精煉銅等。 綜上所述，有的金屬既可以用熱還原法，又可以用電解法，在熱還原法中，也可以采用不同的還原劑。對(duì)于一種金屬的冶煉采用什么樣的方法，選用什么樣的還原劑，要根據(jù)生產(chǎn)原料、設(shè)備和金屬的用途等多種因素綜合確定。 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表大致可作如下歸納： 三、金屬資源的回收和利用： 1、金屬資源回收的意義： a、節(jié)約礦物資源 b、節(jié)約能源 c、減少環(huán)境污染 2、回收金屬利用 大部分金屬可以重新制成金屬及其化合物再利用 如：a、從電解精煉銅的陽(yáng)極泥中，可回收金（Au）、銀（Ag）等貴金屬； b、從定影液中回收金屬銀（Ag）； c、廢鐵屑可用來(lái)制綠礬 【思考并討論】廢鐵屑（其中部分可能已經(jīng)銹蝕）制綠礬（FeSO47H2O）的過(guò)程及其注意事項(xiàng)。寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。