4.1常见的金属材料（第一课时）学习任务单---2023-2024学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

学习任务单 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 秋季 课题 常见的金属材料（第一课时） 教科书 书 名：《化学》九年级全一册 ( 出版日期： 2023 年 07 月 )出版社： 山东教育出版社 学习目标 1.通过了解一些常见金属在自然界中的存在形式， 知道不同金属在自然界中的存在形式与其 活泼性有关； 2.通过学习金属铁的冶炼了解金属冶炼的方法 、原理及实验注意事项； 3.通过了解矿产资源不可再生的事实， 形成保护和合理开采矿产资源， 以及环境保护的意识。 课前学习任务 1.查阅资料， 了解一些常见的金属矿石， 了解金属在自然界中的存在形式。 2.查阅资料了解金属冶炼的相关知识。 3. 阅读课本 P88-89， 了解金属矿物及其冶炼的相关知识。 课上学习任务 【学习任务一】 结合课前查阅的资料， 阅读课本 88 页相关知识， 自主学习常见的金属矿石有哪些， 了解金属 在自然界中的存在形式。 在自然界中的存在形式 举例说明 少数不活泼金属 其余大多数金属 【学习任务二】 通过金属铁的冶炼和金属铝的冶炼， 了解金属冶炼的原理及方法。 1.金属铁的冶炼 实验原料： 实验原理： 实验装置： 实验步骤： 实验现象： 实验注意事项： 2.金属铝的冶炼 原料： 原理： 【学习任务三】 1.什么是还原反应？还原剂？ 2.归纳总结金属冶炼的方法。 推荐的学习资源 金属的制取（冶炼） 方法 根据金属的活动性顺序不同， 工业上制取 （冶炼） 金属的方法也各不相同。 1． 制取非常活泼的金属， 如金属钾 、钙 、钠 、镁 、铝等 。 由于它们的还原性都太强， 一 般化学试剂很难将它们从其化合物中还原出来， 工业上一般采用电解氯化钾 、氯化钙 、氯化 钠 、氯化镁 、氧化铝的熔融物（不能有水，否则制取的金属太活泼， 会与水反应）， 分别得到 金属钾 、钙 、钠 、镁 、铝 。 电解质在熔融时也能形成可以自由移动的正 、负离子， 也就是说， 这五种熔融的盐中分别含有 K＋ 、Ca2+ 、Na＋ 、Mg2+ 、Al3+和 Cl－ 、O2- 。 电解熔融盐或氧化物和 电解盐溶液的原理类似， 例如电解氯化钠熔融物： 根据电解原理， 负极有大量的电子吸引正 离子 Na＋过去得电子变成金属钠单质［2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2 ↑], 不过电解熔融盐 的成本很高。 但是， 金属钾的金属性和还原性极强， 电解其熔融盐需要消耗大量的电能， 比上述其他 几种金属电解消耗的电能多很多， 生产成本相当高， 所以工业上一般不采用电解法制取金属 钾 。 由于金属钠的沸点比钾的高， 可利用高沸点金属制取低沸点金属 。 即用熔融的金属钠从 熔融的氯化钾中置换出金属钾 。 由于温度达到钾的沸点， 金属钾以蒸气的形式被置换出来 。 因为金属钾的金属性比钠强， 反应是可逆的， 所以要将置换出的钾蒸气立即导出反应容器， 减小容器中钾蒸气的含量， 使反应向正方向进行。 （ 1） 金属钾： Na（熔融） ＋KCl（熔融） NaCl＋K（蒸气） （2） 金属钙： CaCl2（熔融） Ca＋Cl2 ↑ （3） 金属钠： 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2 ↑ （4） 金属镁： MgCl2（熔融） Mg＋Cl2 ↑ （5） 金属铝： 2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2 ↑ 2． 制取活泼性一般的金属， 如金属锌、铁、铜等 。工业上一般采用还原剂将金属从它的 氧化物或盐溶液中还原出来。 （ 1） 金属锌 火法冶锌： ZnO＋COZn＋CO2 湿法冶锌： Mg＋ZnSO4= MgSO4＋Zn （2） 金属铁 火法冶铁： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 或者 Al＋Fe2O3Fe＋Al2O3 湿法冶铁： Al＋FeCl3 = Fe＋AlCl3 （3） 金属铜 火法冶铜： CuO＋H2Cu＋H2O 湿法冶铜： Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu 3． 制取不活泼的金属，如金属汞、银等 。工业上一般采用加热金属氧化物使其分解成金 属单质和氧气的方法 。 例如在加热的条件下使氧化汞分解得到汞。 （ 1） 金属汞： 2HgO2Hg＋O2 ↑ （2） 金属银： 2Ag2O4Ag＋O2 ↑ 综上所述， 工业上制取非常活泼的金属， 一般采用电解金属盐或金属氧化物的熔融物的 方法 。制取活泼性一般的金属一般是利用还原剂将金属从它的氧化物或盐溶液中还原出来。 制取不活泼的金属， 一般采用直接加热金属氧化物使其分解成金属单质的方法。 电解法耗能最多， 热还原法次之， 热分解法需要的温度比较低， 耗能最少 。几乎所有的 金属都能通过电解法制得， 但能耗太高， 工业上冶炼金属的原则是尽量用能耗小的方法。 学科网（