第一节 开发利用金属矿物和海水资源1

第一节 开发利用金属矿物和海水资源1

‎ ‎ 第一节 开发利用金属矿物和海水资源（1）‎ 教学目的：1、了解金属冶炼的一般原理。‎ ‎2、解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。‎ 教学重点：金属冶炼的一般原理 教学方法：讨论、讲解、归纳 教学过程：‎ 一、金属冶炼的步骤：‎ 阅读教材，总结归纳：‎ ‎[板书]①富集矿石、除杂、提高矿石有用成分的含量；‎ ‎ ②冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原为金属单质。‎ ‎ ③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。‎ 二、金属冶炼的方法：‎ ‎ [讲述]由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，必须采用不同的冶炼方法。‎ ‎1．热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，例如：‎ ‎△‎ ‎△‎ ‎ 2HgO==2Hg+O2↑ 2Ag2O==4Ag+O2↑‎ ‎2．热还原法 多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，例如： ‎ 高温 Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2‎ 高温 WO3+3H2====W+3H2O ‎ 高温 Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3‎ 若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。‎ ‎3．电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。‎ 电解 ‎2Al2O3====4Al+3O2↑ ‎ 电解 ‎2NaCl====2Na+Cl2↑‎ 三、不同金属冶炼方法的选择 金属的活动顺序：‎ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 ‎ ‎ 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 四、常见金属的冶炼原理 Fe Cu Mg Al Na 的冶炼 ‎ 阅读81页表4-1‎ 五、金属的回收和资源保护：‎ 1、 废旧金属的最好处理方法是回收利用。‎ 2、 回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。‎ ‎[练习]教材作业 教学后记 练习：‎ 1. 在化学史上，金、银、铜等重金属发现较早，轻金属则发现较迟，如钾、钠、钙等直到19世纪才被发现，这是为什么？‎ 2. 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要步骤如下：‎ 海水（主要含NaCl和MgSO4等）‎ 试剂①‎ 溶液 Mg(OH)2‎ 试剂②AAYA MgCl2‎ 溶液 无水MgCl2‎ 熔融 电解 Mg ‎（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用 ，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入①的量应 ；‎ ‎（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ；‎ ‎（3）无水MgCl2在熔融状态下，如何得到单质镁？ ‎ ‎ 。‎ ‎（4）写出①、②两个过程中所发生的反应离子方程式： ‎ ‎ 。‎ 3. 金属铝、铁、银的冶炼常用什么方法？为什么 4. 废旧金属如报废的汽车、自行车、罐头盒等金属制品，是一种固体废弃物，随着工业的发展，人民生活水平的提高，城市中这种固体废弃物也造成了环境污染，如何处理这些废旧金属提出自己的解决方法。 ‎ 5. 下列叙述错误的是 [ ]‎ A．炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来 　B．活泼金属Na只能用电解法冶炼制出 　C．汞的冶炼只能用还原剂法 　D．铝的冶炼用还原剂法 6. 自然界中的大多数金属以____态存在，少数不活泼金属能以____态存在。‎ ‎ 在金属活动性顺序中，钾、钠、铝等金属一般常用____法提炼；位于氢以后的金属可用____法提炼；位于中部的金属一般可用____法提炼。‎ 7. 蒸馏的操作方法，可以用于分离 [　　]‎ ‎ ‎ A．混合气体 　　　　　　　B．悬浊液里的固体和液体 C．沸点不同互溶的液体 　　D．一切混合物 答案：‎ ‎1 发现的早金属化学性质不活泼，在自然界中以游离态形式存在，有的金属虽然以化合态存在但与碳在高温的条件下容易还原成金属，而一些活泼金属形成的化合物以电解熔融物的方法才能得到金属单质。而这种冶炼金属的方法发现的较晚。‎ 熔融 ‎2 ①NaOH ,过量② 过滤 ③ MgCl2====Mg+Cl2 ↑ ④ Mg2++2OH=Mg(OH)2 ↓ Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O ‎3 冶炼铝用电解法，冶炼铁用还原剂法，冶炼银用加热法，因金属的化学活动性不同，得电子能力不同，还原能力不同。‎ ‎4 略 ‎5 C ‎6化合，游离 电解熔融物盐或氧化物，直接加热，热还原法 ‎7 C