【导学案设计】2015版高中化学 4.1.1金属矿物的开发利用学案 新人教版必修2

第 1 节 开发利用金属矿物和海水资源第 1 课时 金属矿物的开发利用 1.以金属矿物的开发和利用为例,认识化学方法在实现物质转化中的作用,体会保护金属资源的重要性。2.掌握几种重要金属(Na、Mg、Al、Fe、Cu)的制备方法。3.了解铝热法制备金属的操作方法和实验原理。 通过金属冶炼的基本原理,让学生认识化学是冶金工业的重要科学基础,金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。 金属的冶炼1.存在自然界中,以游离态存在的金属有①金、铂等少数金属,大部分金属以化合态存在于自然界中。2.原理:将金属从其化合物中②还原出来。3.方法:利用③金属活泼性的不同,采用不同的冶炼方法。(1)热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来。HgO 的分解反应④ 2HgO2Hg+O2↑Ag2O 的分解反应⑤ 2Ag2O4Ag+O2↑(2)电解法对于非常活泼的金属,工业上常用电解法冶炼。NaCl 的电解反应⑥ 2NaCl( 熔融 ) 2Na+Cl2↑MgCl2的电解反应⑦ MgCl2( 熔融 ) Mg+Cl2↑Al2O3的电解反应⑧ 2Al2O3( 熔融 ) 4Al+3O2↑(3)热还原法大部分金属都是通过高温下发生氧化还原反应来完成,常用的还原剂有⑨焦炭、一氧化碳 、 氢气等。高炉炼铁的反应⑩ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2铝热法炼铁的反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3火法炼铜的反应Cu2S+O22Cu+SO2湿法炼铜的反应Fe+CuSO4FeSO4+Cu4.铝热反应(1)原理:铝和某些金属氧化物在高温下发生的剧烈的氧化还原反应。(2)应用:一般用于金属的大面积焊接和冶炼难熔金属。 1.电解法制备活泼金属时,含活泼金属的化合物应是什么状态?用惰性电极电解氯化钠溶液时,其产物是什么?【答案】熔融态;氯气、氢气、氢氧化钠。2.金属冶炼的实质是什么?【答案】将金属的化合物还原为金属单质。3.不同的金属其冶炼方法一般也不同,确定金属冶炼方法依据是什么?【答案】金属冶炼方法的确定跟金属活动性有关,活泼金属常用电解法,较活泼金属常用热还原法,不活泼金属常用热分解法。 探究 1:铝热反应 如图所示,用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。在内层滤纸的底部剪一个孔并湿润内层滤纸,下面放置盛沙的蒸发皿。把 5 g 炒干的氧化铁粉末和 2 g 铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条,观察发生的现象。(1)请描述该实验的实验现象并写出反应的化学方程式。(2)蒸发皿中盛沙的目的是什么?(3)若将氧化铁换成氧化镁,则该反应能否发...