人教版高中化学第二册必修+选修金属的冶炼
人教版高中化学第二册必修金属的冶炼

金属的冶炼●教学目的要求1、使学生了解金属冶炼的一般原理。
2、常识性介绍金属回收的重要意义,树立资源保护意识。
●教学重点、难点:教学重点:金属冶炼的一般原理。
教学难点:不同金属的不同冶炼方法。
.教学过程引导学生浏览网站中“我国古代冶金技术〞;“常见的金属矿石〞两部分内容,提出,我国古代的冶金技术已经达到很高的水平,比如大家看到的精美的青铜器就是一个例证。
提出问题:金属在自然界存在有游离态也有化合态,那么如何从化合态的矿石中的金属冶炼出来呢?这就是本节课我们要一起来学习和探讨的内容。
一:金属的冶炼1.提出问题让学生思考:〔1〕你能否给金属的冶炼下一个定义?〔2〕金属冶炼的原理是什么?〔3〕金属冶炼一般要经过那几个步骤?〔4〕金属冶炼有哪些方法?你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢?如果有,有什么规律吗?〔5〕在热还原法中还原剂通常是与金属氧化物反应,如果矿石不是氧化物而是硫化物或碳酸盐时,怎么办?〔6〕用焦炭和氢气作为还原剂有什么区别〔优缺点〕,如果要冶炼纯度很高的金属一般要选用什么还原剂?用Al作为还原剂一般用于冶炼哪些金属?2.引导学生进行学习,并提供适当帮助和指导,对学生学习中碰到的问题,作个别辅导。
14对典型的问题答案进行展示:问题〔4〕:通常将矿石在空气中煅烧成氧化物,再用还原剂还原如用硫铁矿炼铁:4FeS2+11O2=2O3+8SO2Fe2O3+=2Fe+3CO2金属冶炼的一般规律:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au电解法热还原法热分解法物理提取法1.直接加热法2HgO2Hg+O2↑2.还原法(1)H2还原法WO3+3H2高温W+3H2O(2)C,CO还原法这种方法应用最多Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2 2ZnS+3O 2高温2ZnO+2SO 2 ZnO+C高温Zn+CO ↑ ZnO+CO 高温Zn+CO 2 PbCO 3高温PbO+CO 2↑ PbO+CO 高温Pb+CO 2(3)Na,Mg,Al 还原法Na+KCl 高温NaCl+K(其它象Rb,Cs 等都用此法生产) 4Na+TiCl 4高温4NaCl+Ti4Mg+TiCl 4高温2MgCl 2+Ti 10Al+3V 2O 5高温5Al 2O 3+6V Al 还可还原Co,Cr,Mn 等难熔金属3.电解法(最强的氧化还原方法)电解法冶炼四种金属,即Na,Mg,Al,CaNa,Ca 是共同生产的2NaC l 电解2Na+Cl 2↑ MgCl 2电解Mg+Cl 2↑ 2Al 2O 3电解4Al+3O 2↑ZnCO 3 ===ZnO +CO 2↑ZnO +CO===Zn +CO 2↑[例1]关于金属元素在自然界存在的情况的表达中,正确的选项是〔 〕A .金属元素仅存在于矿物中。
人教版高中化学第二册必修金属的冶炼 第1课时

金属的冶炼第一课时教学目标知识技能:通过本课教学使学生掌握铁单质,铁的氧化物,铁的氢氧化物的性质;掌握铁的氢氧化物的制备;初步掌握铁被氧化的规律。
能力培养:培养学生实验能力,观察能力,阅读分析、归纳对比的思维能力。
思想情感:渗透哲学观点——事物的普遍性及特殊性;培养爱国主义精神。
科学方法:观察、实验;资料和事实的表格化处理;科学抽象。
重点、难点铁的化学性质,铁的氢氧化物的制备和性质。
氢氧化亚铁的制备,铁的显价规律。
教学过程设计续表【展示】铁单质,让学生小结铁的物理性质(熔、沸点看参考书),启发学生根据日常生活中的铁和金属晶体的共性总结并回答。
【指出】铁和其它金属一样,有金属光泽,不透明,有延展性,导电、导热性,这是共性,还要注意铁的个性(即特殊性)。
观察铁,阅读课本第42页,归纳物理性质,做笔记(划书更好)。
一学生回答:(1)色态:纯净的铁是光亮的银白色金属;(2)密度:7.86g/cm3;(3)熔、沸点:熔点1535℃,沸点2750℃(比钠、镁、铝高得多);(4)有延展性和导热性、导电性(次于铜和铝);(5)铁能被磁体吸引,在磁场的作用下,铁自身也能产生磁性。
领悟。
培养学生归纳思维能力。
渗透哲学观点——一般与特殊。
【板书】3.铁的化学性质【质疑】铁的活泼性如何?用什么做判断依据?【板书】Fe-2e=Fe2+Fe-3e=Fe3+【强调】铁是典型的变价金属。
分析得出:用金属活动性顺序进行判断。
与Na、Mg、Al、Cu比较得出结论,铁是较活泼的金属(或中等活泼金属)表现为还原性。
领悟、识记。
培养综合分析能力。
引入教学重点,影响学生有意注意。
【提问】你曾经学过铁的哪些化学性质?【板书】(1)铁与非金属的反应(O2、X2、S)让学生回忆并回答:与非金属,酸、盐溶液反应。
回忆,写出反应方程式。
温故知新。
写出Fe与O2、Cl2、S 写出3个具体的化学方程式。
续表教师活动学生活动设计意图反应的化学方程式,标明生成物中铁元素的化合价。
高中化学3.2.1金属的冶炼课件新人教版选修2

一二
二、铝的冶炼
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
1.工业上为什么不采用电解熔融AlCl3的方法冶炼铝? 答案:AlCl3是共价化合物,熔融状态时不电离,不导电,无法电解。 2.铝土矿的主要成分为Al2O3(含Fe2O3、SiO2),怎样从铝土矿中获 得纯净的氧化铝?
炼钢过程中,Fe发生了哪些变化? 提示:Fe首先发生氧化反应,后发生还原反应。
目标导航 预习导引 一 二 三
三、铝的冶炼 1.原料主要来自铝土矿(主要成分是Al2O3)。 2.从铝土矿中获得Al2O3的过程(用化学方程式表示): (1)Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O; (2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3;
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
2.如何选择金属冶炼的方法? 答案:金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关,处在金属活动 性不同位置的金属其冶炼的方法可用下图表示:
当一种金属可用多种方法冶炼时,工业上一般采用经济效益高的 方法,即:热分解还原法优于焦炭还原法,焦炭还原法优于铝热还原 法,铝热还原法优于电解还原法;从环保角度考虑,H2还原法又优于 CO还原法。
A.两个过程中碳都被氧化,都只起着提供热源的作用
B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作
用
C.炼钢过程中碳被还原,从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应,只起产生CO的作用
解析:在炼铁时,焦炭的主要作用有两个:一是通过焦炭燃烧放
出大量热,提供炼铁过程所需的热量,二是产生炼铁所需的还原剂
答案:实验方案一及步骤: ①加足量 HCl 溶液并过滤(除去 SiO2):
人教版必修第二册第八章第一节 金属的冶炼

请写出②④⑤步骤的化学反应方程式
【归纳总结】
从海水中提取物质的一般思路
海 浓缩 水
含离子浓度 还原或 较高的溶液 氧化
粗品
提纯
纯品
思考
查阅资料,如何从海水中得到碘单质和镁单质?
课堂练习
优化设计P85例题1、变式训练1; P86例题2、变式训练2
(2)化学方法
原理:化合态到单质的过程,即金属得电子
(1)不活泼的金属——热分解法
不活泼金属(Hg、Aபைடு நூலகம்),加热分解其氧化物
▲ 2HgO == 2Hg + O2↑
▲ 2Ag2O == 4Ag + O2↑
(2)非常活泼的金属——电解法
通电分解其熔融离子化合物的方法来冶炼。
(3)其他金属——热还原法
如何除去NaCI溶液中少量 的Mg2+、Ca2+、SO42-?
结晶池 粗盐 母液
继续日晒风吹 成为过饱和溶 液,析出晶体
蒸发 结晶
2、海水中化学资源的利用
地球上99%以上的溴蕴藏 在大海中, 以Br-形式存在,因 此溴又被称为“海洋元素”。
如何从海水中提取 溴(Br2)?
富集程度很低
(原理:溴离子转化为溴单质)
①常用的还原剂有焦炭、CO、H2
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe + 3CO2 ↑
高温
CuO+H2 == Cu + H2O
②一些活泼金属也可作还原剂,将相对不活泼的金属从其化 合物中置换出来。
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
高温
2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
金属的冶炼方法人教版高二年级化学课堂PPT教辅

年 级:高二年级 学 科:化学(人教版)
学习目标
1.能从物质性质与反应条件角度解释不同金属冶炼方法的差异。 2.认识我国古代文明与金属冶炼的关系。 3.感受物质制备中丰富的化学思想。
一、金属的物理性质 1.金属材料的优异性能 有良好的可塑性,坚固耐用,具有导电、导热性能。
三、金属冶炼的原理与方法
常见几种金属的冶炼误区 (1)工业上冶炼 Al 时用 Al2O3 而不用 AlCl3,因为 AlCl3 为共价化合 物,熔化后不导电。此外,冶炼 Al 时需加入冰晶石(Na3AlF6),以降低 熔化温度。 (2)工业上冶炼 Mg 时用 MgCl2 而不用 MgO,因为 MgO 的熔点很 高,耗能大。 (3)Au、Pt 一般用物理法提取。 (4)利用铝热反应不能冶炼还原性比 Al 强的金属,如 Mg、Na 等。
D.(Ⅳ)用④
【解析】选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中存在的状
态及金属的活泼性。
(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是
(Ⅰ)
:
Cu2(OH)2CO3
△ =====
2CuO
+
CO2↑
+
H2O
,
C
+
2CuO==△===2Cu+CO2↑,符合①;
(Ⅱ):Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,符合③; (Ⅲ):2Al+Cr2O3=高==温==Al2O3+2Cr,符合③; (Ⅳ):先从光卤石中提取 MgCl2,再电解 MgCl2:MgCl2(熔 融)=电==解==Mg+Cl2↑,符合④。 【答案】B
(2)选出该实验的实验现象:________(填写在横线上)。 ①镁条剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星 四射;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内 的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
人教版高中化学精品系列 必修2 金属的冶炼 课件

第一课时
金属矿物的开发和利用
一、金属在自然届的存在及金属的冶炼
游 离 态 金 属 矿
金
铂
银
陨 铁
常见的金属矿物资源 大多数金属以 化合态存在
白云石 CaMg[CO3]2 辰砂 HgS
如果需要金 属单质,那 怎么办? ——金属冶炼
菱镁矿 MgCO3
1、金属冶炼的实质
A.CO或氢气还原法 B.铝热反应法 C.电解法 D.热分解法
表4-1 常见金属的冶炼原理 金属 冶炼原理
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁) 高温 Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁) Cu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜) Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜) 高温 MgO+C===Mg+CO↑ 电解 MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑
高温
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温
应用: (1)焊接钢轨, (2)冶炼金属。
Ⅲ、电解法:
2Al2O3(熔融)===4Al+3O ↑ 2 冰晶石 2NaCl(熔融) === 2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑
电解 电解
电解
请结合金属活泼性顺序表总结 金属冶炼方法的一般规律:
人教版高中化学第二册必修+选修金属的冶炼

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。
人教版高中化学必修二知识点总结

人教版高中化学必修二知识点总结我们在学习必修二的化学过程中,学会总结将有助于我们完善知识体系,也能有效复习和巩固所学的知识。
下面为大家整理的高中化学必修二知识,希望对大家有用!一、金属矿物的开发利用1、常见金属的冶炼:①加热分解法:②加热还原法:铝热反应③电解法:电解氧化铝2、金属活动顺序与金属冶炼的关系:金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。
(离子)二、海水资源的开发利用1、海水的组成:含八十多种元素。
其中,h、o、cl、na、k、mg、ca、s、c、f、b、br、sr等总量占99%以上,其余为微量元素;特点是总储量大而浓度小2、海水资源的利用:(1)海水淡化:①蒸馏法;②电渗析法;③离子交换法;④反渗透法等。
(2)海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。
三、环境保护与绿色化学绿色化学理念核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。
又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
从环境观点看:强调从源头上消除污染。
(从一开始就避免污染物的产生)从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。
(尽可能提高原子利用率)热点:原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%1、最简单的有机化合物甲烷氧化反应ch4(g)+2o2(g)→co2(g)+2h2o(l)取代反应ch4+cl2(g)→ch3cl+hcl烷烃的通式:h2n+2n≤4为气体、所有1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互称为同系物同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构同素异形体:同种元素形成不同的单质同位素:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子2、来自石油和煤的两种重要化工原料乙烯c2h4(含不饱和的c=c双键,能使kmno4溶液和溴的溶液褪色) 氧化反应2c2h4+3o2→2co2+2h2o加成反应ch2=ch2+br2→ch2br-ch2br(先断后接,变内接为外接) 加聚反应nch2=ch2→[ch2-ch2]n(高分子化合物,难降解,白色污染) 石油化工最重要的基本原料,植物生长调节剂和果实的催熟剂,乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,良好的有机溶剂苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键氧化反应2c6h6+15o2→12co2+6h2o取代反应溴代反应+br2→-br+hbr硝化反应+hno3→-no2+h2o加成反应+3h2→一、原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数1、元素周期表的编排原则:①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行——族2、如何精确表示元素在周期表中的位置:周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数口诀:三短三长一不全;七主七副零八族熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称3、元素金属性和非金属性判断依据:①元素金属性强弱的判断依据:单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱;置换反应。
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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。