教学目标概览
(一)知识目标
1.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。 (二)能力目标
培养学生的自学能力。
(三)情感目标
通过废金属回收利用知识的讲述,注意培养学生的环保意识和资源观念。
教学重点难点 金属冶炼的一般原理。
教学过程设计
【复习】
元素在自然界中的存在有哪两种形态?它与金属的化学性质有何关系? 【新课】
阅读:课本P98~100。
一、金属元素在自然界中的存在形式
1.化合物态
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________________。
2.游离态
化学性质比较活泼的金属,在自然界中以化合态存在,如铝在自然界中以铝土矿形式存在。
说明:少数金属在自然界中以游离态形式存在,而大多数金属在自然界中以化合态形式存在。
二、金属的冶炼
人们日常应用的金属材料,多为合金或纯金属,这就需要把金属从矿石中提炼出来,这就是金属的冶炼。
1.金属冶炼的实质
用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子_____电子变成金属原子。
Mn+ + ne- —→ M
2.金属冶炼的步骤
⑴矿石的富集
目的:除去______,提高矿石中有用成分的含量。
⑵冶炼
目的:得到金属单质。
原理:利用____________反应,在一定条件下,用______剂把金属矿石中的金属离子_____成金属单质。
⑶精炼
目的:提高金属的纯度。
3.金属冶炼的方法
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。
工业上冶炼金属一般使用以下方法:
⑴热分解法
热分解法适用于很不活泼的金属,它们位于金属活动性顺序表中_____元素以后。
练习:写出受热分解的化学方程式,同理写出氧化银受热分解的化学方程式。
HgO —— Ag2O ——
⑵热还原法
练习:写出受热的氧化铜与一氧化碳气体反应的化学方程式。
热还原法适用于金属活动性顺序表的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。
常用的还原剂有:________、_________、__________和_________等。
练习:完成下列化学方程式。
Fe2O3 + CO —— WO3 + H2 ——
Cr2O3 + Al ——
说明:铝热反应也属于热还原法。
思考:对于极活泼金属的冶炼,能否使用热还原法?如不能则应使用什么方法?
⑶电解法
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,它们位于金属活动顺序表中铝以前的金属(包括铝)。对于不活泼金属,可用电解其盐溶液的方法来获得金属。
化学方程式: Al2O3 —— MgCl2人工智能开发板 ——
NaCl ——
(比较:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑)
2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
说明:电解法的缺点是要消耗大量电能,成本较高。
三、金属资源的回收和利用
1.金属回收的意义
⑴节约矿物资源;⑵节约能源;⑶减少环境污染。
2.回收废金属的利用
大部分可以重新制成金属及其化合物再用。
实例:①从电解精炼铜的阳极泥中,可回收_____、_____等贵金属。
②从定影液中可以回收提取金属_____。
③废铁屑可以制取绿矾。
练习:写出由废铁屑(含少量Fe2O3)和稀硫酸制FeSO4的化学方程式。
小结:金属活动性顺序与金属的冶炼方法
金属单质的还原性逐渐减弱,金属离子的氧化性逐渐增强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法 热分解法 加热分解法 物理方法
【作业】课本P101 习题二。
高考热点例释
【例1】古代的“药金”外观与金相似,常被误认为是金子,冶炼方法如下,将碳酸锌、赤铜(Cu2O),木炭混合加热到800℃得金光闪闪的“药金”。
⑴“药金”的主要成分是_______________________。
⑵有关冶炼的化学方程式是________________________________________________。
【解析】高温下,碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳,木炭将Cu2O和ZnO还原为金属铜和
锌,故“药金”的主要成分是铜和锌。
本题答案为:⑴铜、锌。
⑵ZnCO3ZnO+CO2↑ 2Cu2O+C4Cu+CO2↑ 2ZnO+C2Zn+CO2↑。
【例2】某金属氧化物在高温下与足量CO反应,生成的气体通过足量的澄清石灰水得到沉淀的质量为原氧化物质量的1.25倍,该金属为
A. Fe B. Cu C. Pb D. Zn
高效煤粉锅炉【解析】设CaCO识字闪卡3为1mol,质量100g,则金属氧化物质量为100/125=80g。设金属氧化物为ROx,则
ROx + xCO == R + xCO2,CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。所以
ROx强力磁盘~x疲劳驾驶预警系统CO~xCO2~xCaCO3
R+16x 100x
80 100
(防喷网R+16x):100x=80:100,解得R=64x。
当R为一价金属时,x=1/2,R=32(无)
当R为二价金属时,x=1,R=64(铜)
当R为三价金属时,x=3/2,R=96(无)。
本题正确答案为B。