人教版高中化学第二册必修+选修金属的冶炼
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金属的冶炼
1.了解金属分布及存在;掌握金属冶炼的实质和方法。
2.了解金属的回收与环境、资源保护的关系。
3.通过金属资源与环境保持的学习,培养爱国主义情感,自觉防治污染、节约能源,
创建美好家园。
金属冶炼的实质,金属冶炼的方法。
1课时
提问、启发、讨论
1.导入新课
人们日常用的金属材料,多为合金或纯金属,但是这些金属在自然界中是以化合态
的形式存在于矿石中,这就需要把金属从矿石中提炼出来,这就是今天我们将要学
习的金属的冶炼。
2.讲授新课
(组织学生阅读教材93页内容)
(板书)一、金属在自然界中的存在形式
(填空的形式来讲解)化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在。
如金、铂,化学性质比较活泼的金属,在自然界以化合态的形式存在。如铝在自然
界中以铝土的形式存在。
(提问)自然界中金属元素的种类约占全部元素种类的80%,自然界中金属的绝大
多数是以化合态形式存在的;人们是怎样将化合态的金属转变为游离态的呢?
(板书)二、金属的冶炼
(1)定义:把金属从矿石中提炼出来
(提问)金属冶炼的实质是什么?
(讲解)金属冶炼就把矿石中化合态的金属元素,用还原的方法,使金属化合物中
的正价元素获得电子变成金属原子。
(板书)(2)实质:金属离子得到电子变成金属原子。
(提问)金属冶炼一般要经过几个步骤?
(指导学生阅读教材93页内容,找出答案)
(板书)(3)步骤:a.富集、除杂;
b.用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质;
c.精炼、提纯。
(提问)铝在自然界中的含量要比铁、铜大的多,可人们使用铝制品的历史要比铁、铜短的多,这是为什么?
(讲解)Al比Cu、Fe活泼,要把Al从化合态还原为游离态比将Cu、Fe从化合态还原委游离态难的多。
(提问)金属冶炼的方法有哪些?(组织学生阅读教材94页内容,讨论交流)
(总结)冶炼金属的方法很多。由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子的能力也不同,因此对于不同的金属应采用不同的冶炼方法。工业冶炼金属一般使用下列方法。
(板书)(1)热分解法:适用于很不活泼的金属,他们位于金属活动性顺序表中氢元素之后。
(练习)写出氧化汞、氧化银受热分解的化学方程式。
2HgO 2Hg+O
2↑ 2Ag
2
O 4Ag+O
2
↑
(板书)(2)热还原法:采用适当的还原剂将金属元素从化合物中还原出,金属活动性顺序表中间的多数金属适用此法。常见的还原剂:碳、CO、H
2
、活泼金属。
(练习)Fe
2O
3
+3CO2Fe+3CO
2
CuO+C Cu+CO↑
WO
3+3H
2
W+3H
2
O Cr
2
O
3
+2Al 2Cr+Al2O
3
3V
2O
3
+10Al 6V+5Al
2
O
3
(练习)古代的“药金”外观与金相似,常被误以为是金子、冶炼方法如下,将碳酸锌、赤铜(CU
2
O)木炭按一定比例混合,加热到800℃充分反应后得金光闪闪的“药金”。
(1)药金的主要成分时:Cu、Zn
(2)有关冶炼的化学方程式是:ZnCO
3ZnO+CO
2
↑,2Cu
2
O+C4Cu+ CO
2
↑,2ZnO+C 2Zn+ CO
2
↑。
(板书)电解法:包括电解熔融盐或氧化物及金属盐水溶液。前者适用于冶炼极活泼金属,它位于金属活动性顺序表中铝以前的金属(包括铝),对于不活泼的金属,可用电解其盐溶液的方法来获得金属。
(练习)电解熔融的氯化钠、氧化铝。
2NaCl电解 2Na+Cl
2 2Al
2
O电解 4Al+3O
2
↑
(提问
(讲解)需要环保措施,产生大量的废渣、废气和烟尘,会污染环境。
(板书)三、金属的回收和资源的保护
(组织学生阅读95页内容,结合生产、生活讨论交流)
(提问)金属回收的意义是什么?
(讲解)(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染
(板书)a.金属回收的意义。
(提问)回收的废金属有何用途?举例说明。
(讲解)大部分回收的废金属可以重新制成金属及其化合物再用。例如,从电解精炼铜的阳泥中,可回收金银等贵金属;从定影液中可以回收提取金属银;废铁屑可
以制取绿矾(FeSO
4·7H
2
O)
3.小结
这节课大家要重点掌握冶炼金属的方法以及方法的适用条件。
4.巩固练习
写出由废铁屑(含少量Fe
2O
3
)和稀硫酸制FeSO
4
的化学方程式。
Fe+H
2SO
4
=FeSO
4
+H
2
↑ Fe
2
O
3
+3H
2
SO
4
=Fe
2
(SO4)
3
+3H
2
O
Fe
2(SO4)
3
+Fe=3FeSO
4
5.课后作业
教材97页第二题。