8.1.1金属矿物的开发利用 导学案 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学导学案聚焦金属矿物的开发利用，涵盖金属在自然界的存在形式（游离态、化合态）、冶炼实质（金属阳离子得电子还原）、基于金属活动性顺序的冶炼方法（电解、热还原、热分解、富集）、铝热反应实验及金属回收意义等核心知识点。课堂导入通过知识梳理中的填空（如游离态金属举例）、表格对比（金属活动性与冶炼方法对应）搭建支架，帮助学生关联已有金属活动性顺序知识与新学冶炼方法，形成系统认知脉络。 这份导学案的特色在于注重科学探究与实践（铝热反应实验现象观察、试剂作用分析）、科学思维（问题探究中通过熔点数据推理冶炼方法选择依据）及科学态度与责任（金属回收意义培养可持续发展观念）。设计有层次的课堂练习（如锂冶炼方法选择）和课后任务（稀土金属应用调查、铝土矿提纯），结合实例与生活应用，既巩固知识又提升解决实际问题能力，便于教师引导学生自主学习与能力培养。

班别 座号 姓名 《金属矿物的开发利用》导学案 一、学习目标 1. 能说出金属元素在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的实质。 2. 会根据金属活动性顺序选择合适的冶炼方法，写出相关化学方程式。 3. 能描述铝热反应的实验现象，分析各试剂作用，理解其应用。 4. 认识金属回收利用的意义，树立可持续发展观念。 二、知识梳理 （一）金属的存在形式 1. 游离态：极少数化学性质不活泼的金属，如_________、_________等。 2. 化合态：绝大多数金属，如铁、铝、铜等以_____________形式存在于矿石中。 （二）金属冶炼的原理 1. 实质：金属阳离子_________电子被还原为金属单质（如：Mn+ + ne－ = M）。高温 2. 核心反应：_______________反应（例：高炉炼铁Fe2O3 + 3CO==2Fe + 3CO2）。 （三）金属冶炼的方法 金属活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au 冶炼方法 ___________法 _____________法 _____________法 __________法（富集） 举例电解 电解熔融NaCl：2NaCl(熔融) ===2Na + Cl2↑ 火法炼铜：△ 2CuO + C == 2Cu + CO2↑ 热分解HgO：△ 2HgO ==2Hg + O2↑ 淘金（水洗法） （四）铝热反应实验探究 1. 实验装置：（见课件图示） 试剂：镁条、氯酸钾、Fe2O3和铝粉的混合物、细沙。 2. 实验现象： 1. 镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光； 2. 漏斗内反应剧烈，放出大量热，火星四射； 3. 纸漏斗下部被烧穿，有______________落入沙中。 3. 反应原理（化学方程式）：____________________________________。 4. 试剂作用： 4. 镁条：__________剂； 4. 氯酸钾：____________剂（分解提供氧气，助燃）； 4. 细沙：____________________________________。 5. 应用：焊接铁轨、冶炼高熔点金属（如钒、铬、锰）。 三、问题探究 化学式 MgO MgCl2 Na2O NaCl Al2O3 AlCl3 熔点 2852℃ 712℃ 1132℃ 801℃ 2054℃ 190℃ 化学物类型 离子化合物 共价化合物 【思考1】结合表格物质的熔、沸点数据分析，为什么冶炼Na、Mg时选择电解其熔融氯化物，而不用熔融氧化物? 【思考2】结合下列表格物质的熔、沸点数据分析，如何冶炼Al呢？ （三）金属回收的意义 【思考3】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对比，你想到了什么？请将你的想法和同学交流。 结论：回收金属可__________能耗、__________污染、提高资源利用率。 四、课堂练习 1. 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，则冶炼金属锂应采取的方法是（ ） A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法 2. 金版P120 例、活学活用1 3. 解释 “曾青得铁则化为铜” 的化学原理（离子方程式）：____________________________。 五、课后任务 1. 整理金属活动性顺序与冶炼方法的对应关系表。 2. 查阅资料：了解稀土金属的应用及保护措施。 3. 思考题：如何用化学方法从铝土矿（含Al2O3、Fe2O3中提取纯净的Al2O3？（提示：利用两性氧化物性质） 学科网（北京）股份有限公司 $