内容正文:
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发与利用
第一课时 金属矿物的开发和利用
教学目标:
1.能理解金属冶炼的一般原理,掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法知识模型。
2.通过对金属冶炼原理的认识,培养“科学探究”精神。
素养目标:
1.证据推理与模型认知:能基于不同金属的活泼性推理金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法的认知模型。
2.科学态度与社会责任:通过合理开发和利用矿物资源的途径的学习,体会化学学科的社会价值。
教学重难点:活泼性不同的金属冶炼的一般方法
教学过程:
学习任务一:金属矿物的开发利用
除了金、铂极少数金属,绝大多数金属元素以化物的形式存在于自然界。
问题1.什么是金属的冶炼
(1)概念:将金属从其化合物中还原出来用于生产各种金属材料的过程。
(2)实质:将金属从其化合物中还原出来,使之转变为单质的过程。
(3)步骤:矿石富集→金属冶炼→精炼
(4)金属冶炼方法:
①热解法 适合一些不活泼金属(如Hg、Ag)
②热还原法(较活泼金属Zn~Cu)(常用的原剂有:焦炭、CO、H2 、Al等)
铝热反应: 铝作还原剂放出大量的热
应用:①焊接钢轨 ②冶炼高熔点的金属
③电解法 适合一些非常活泼金属( K Ca Na Mg Al)
小结:冶金的一般方法:
问题2.合理开发和利用矿物资源的途径有哪些
(1)提高金属矿物的利用率;
(2)开发环保高效的金属冶炼方法;
(3)防止金属腐蚀;
(4)加强金属的回收和再利用;
(5)使用其他材料代替金属材料。
思考与讨论:
计算表明,生产1 mol 铝消耗的电能至少为1.8×106J,回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比,前者的能耗仅为后者的3%~5%。通过对上述数据的分析和比较,结合图8-1和图8-2,你想到了什么?请将你的想法与同学交流。
学习评价:
1.金属冶炼的目的是 ( )
A.把金属化合物还原为金属单质 B.除去金属中的杂质
C.把金属单质变为氧化物 D.把电能转变为化学能
2、下列关于金属冶炼的说法不正确的是( )
A、金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的
B、天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质
C、金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤
D、金属冶炼一定要用到还原剂
3、可用热分解法就可能制得的金属有( )
A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na Al
4、工业上常采用电解法冶炼的金属是 ( )
A、Fe B、Cu C、Al D、Ag
5、冶炼金属常用以下几种方法:①以C或H2、CO作为还原剂还原法 ;②热分解法 ;③电解法 ;④铝热法。现冶炼下列金属:Al、Mg、Cu、Hg、Mn,试标明适宜的冶炼方法。 Al ;Mg ;Cu ;Hg ;Mn 。
6.宋代时期,人们发现江西上饶有一口苦泉,蒸发这种苦泉水会得到胆矾,熬苦泉水的铁锅用久了会变成铜锅,这是湿法炼铜的起源,请写出该反应的离子方程式 ___________________________。
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