
這是一份人教版 (2019)必修 第二冊(cè)自然資源的開(kāi)發(fā)利用第一課時(shí)教案及反思,共10頁(yè)。教案主要包含了金屬在自然界中的存在形式,金屬冶煉的原理及步驟,金屬冶煉的方法等內(nèi)容,歡迎下載使用。
教材分析
按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教材的總體安排,本章教學(xué)內(nèi)容自始至終圍繞著“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”這一核心主題展開(kāi)。從自然資源開(kāi)發(fā)利用、化學(xué)品合理使用和環(huán)境保護(hù)這三個(gè)相互聯(lián)系的方面,使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)、體會(huì)化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的重要作用,進(jìn)一步提升他們?cè)诳茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等方面的學(xué)科核心素養(yǎng)水平?!盎瘜W(xué)與可持續(xù)發(fā)展”這一宏大主題,內(nèi)涵豐富,意義深刻,教學(xué)內(nèi)容的選擇必須緊密結(jié)合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn),教學(xué)內(nèi)容的安排必須有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,避免空泛的說(shuō)教。
從學(xué)科知識(shí)及其運(yùn)用的角度來(lái)看,本章教學(xué)有利于學(xué)生將前面所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行梳理、歸納,并運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)、生活中。這些知識(shí)主要是指物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,包括無(wú)機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化和有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化,能使學(xué)生體會(huì)化學(xué)在自然資源綜合利用、資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)中的作用,并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注各類化學(xué)品在滿足人類生產(chǎn)、生活需要的同時(shí),從生產(chǎn)、使用到廢棄各階段的物質(zhì)形態(tài)都有可能對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。從樹立觀念與創(chuàng)新精神的角度來(lái)看,本章教學(xué)應(yīng)有利于學(xué)生了解在可持續(xù)發(fā)展總體要求下化學(xué)的應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展方向,思考在可持續(xù)發(fā)展這一制約條件下如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化,學(xué)會(huì)辯證、全面地看待人類和自然協(xié)調(diào)發(fā)展中遇到的各種問(wèn)題,培養(yǎng)科學(xué)決策的意識(shí)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。作為高中必修課程的結(jié)尾,本章教學(xué)目的不僅在于幫助學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)、歸納并運(yùn)用于實(shí)際,而且在于對(duì)化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展有關(guān)思路的觀念進(jìn)行總結(jié)與提升,這對(duì)于他們學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及未來(lái)的升學(xué)和就業(yè)都將會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
本章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下圖所示。
化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展自然資源的開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用海水資源的開(kāi)發(fā)利用煤、石油和天然氣的綜合利用化學(xué)品的合理使用化肥、農(nóng)藥的合理施用合理用藥安全使用食品添加劑環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)綠色化學(xué)
本章的內(nèi)容選擇與安排體現(xiàn)了下列編寫思路和特點(diǎn):
1.突出學(xué)科核心素養(yǎng),將科學(xué)教育與人文教育融為一體
自然資源的開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境是人與自然和諧相處的兩個(gè)相輔相成的重要方面。走可持續(xù)發(fā)展的道路是社會(huì)發(fā)展的歷史性選擇。在這一背景中聚焦化學(xué)及其應(yīng)用,一方面利用化學(xué)變化創(chuàng)造、提供人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)與條件,使生活更加舒適、方便和安全;另一方面樹立“綠色化學(xué)”“原子經(jīng)濟(jì)”“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”等觀念,做到合理使用化學(xué)品,保護(hù)自然資源和環(huán)境,維持生態(tài)平衡。本章教學(xué)的落腳點(diǎn)在于化學(xué)知識(shí),提升點(diǎn)在于學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.注重基礎(chǔ)性,堅(jiān)持選擇性,反映時(shí)代性
注重基礎(chǔ)性,表現(xiàn)在教學(xué)突出金屬礦物、海水資源和化石燃料等綜合利用中的基本化學(xué)原理和基礎(chǔ)知識(shí),如氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用、金屬活動(dòng)性順序、典型金屬與非金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化,分離混合物的基本操作——蒸餾、分餾。堅(jiān)持選擇性,表現(xiàn)在教材只是提供具有典型性、示范性的教學(xué)內(nèi)容,教師可以結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)校條件和學(xué)生實(shí)際情況,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整和補(bǔ)充。
3.更新呈現(xiàn)方式,促進(jìn)有效教學(xué)
教材通過(guò)呈現(xiàn)方式的多樣化,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化,幫助學(xué)生多視角、開(kāi)放、創(chuàng)新地認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展這一主題。促進(jìn)被動(dòng)的接受式學(xué)習(xí)向積極主動(dòng)的多樣化學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變;促進(jìn)教學(xué)從只注重理解和掌握知識(shí)向重視過(guò)程的理解和體會(huì)、追求多元學(xué)習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)變;改變教材內(nèi)容封閉、單向的傾向,向開(kāi)放、互動(dòng)和創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。
學(xué)情分析
第八章知識(shí)是必修內(nèi)容的最后一部分,是在學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)、金屬及其化合物、非金屬及其化合物和元素周期律后學(xué)習(xí)的關(guān)于化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容,這些知識(shí)主要是指物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,包括無(wú)機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化和有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化,能使學(xué)生體會(huì)化學(xué)在自然資源綜合利用、資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)中的作用,并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注各類化學(xué)品在滿足人類生產(chǎn)、生活需要的同時(shí),從生產(chǎn)、使用到廢棄各階段的物質(zhì)形態(tài)都有可能對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。大多數(shù)知識(shí)是了解性、記憶性的,學(xué)生掌握起來(lái)不難。本章教學(xué)應(yīng)有利于學(xué)生了解在可持續(xù)發(fā)展總體要求下化學(xué)的應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展方向,思考在可持續(xù)發(fā)展這一制約條件下如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化,學(xué)會(huì)辯證、全面地看待人類和自然協(xié)調(diào)發(fā)展中遇到的各種問(wèn)題,培養(yǎng)科學(xué)決策的意識(shí)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.以金屬礦物、海水資源的開(kāi)發(fā)利用為例,認(rèn)識(shí)化學(xué)在實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化合物間轉(zhuǎn)化中的作用和貢獻(xiàn)。
2.認(rèn)識(shí)煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的方法和意義,了解化學(xué)在開(kāi)發(fā)利用自然資源中的重要作用。
3.以化肥和農(nóng)藥的合理施用、合理用藥、安全使用食品添加劑為例,認(rèn)識(shí)化學(xué)在發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、創(chuàng)建良好生態(tài)和健康生活等方面的作用。在化學(xué)品使用、食品與藥品安全等方面樹立自覺(jué)遵守有關(guān)法律、法規(guī)的意識(shí)。
4.能列舉和分析大氣、水體和土壤的常見(jiàn)污染物及其防治措施,認(rèn)識(shí)化學(xué)在治理污染和保護(hù)環(huán)境中的重要作用,樹立“綠色化學(xué)”的觀念。
5.培養(yǎng)節(jié)約資源、物質(zhì)和能量循環(huán)利用的意識(shí),形成簡(jiǎn)約適度、綠色低碳的生活態(tài)度和生活方式。
課時(shí)安排
第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用
第1課時(shí) 金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用
教學(xué)分析
教學(xué)目標(biāo)
評(píng)價(jià)目標(biāo)
1.通過(guò)元素周期律中金屬活動(dòng)性與金屬陽(yáng)離子的氧化性關(guān)系,分析不同的金屬離子必須采取不同的還原方法進(jìn)行冶煉,這就是金屬冶煉的方法依據(jù)。
2.掌握活動(dòng)性不同的金屬采用的冶煉方法。
3.通過(guò)鋁的冶煉成本的計(jì)算,認(rèn)識(shí)合理開(kāi)發(fā)和利用金屬資源的重要性和必要性。
重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):金屬冶煉的原理。
難點(diǎn):金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系;物質(zhì)提取的一般思路和方法。
教法、學(xué)法
探究、比較、歸納總結(jié)。
課時(shí)安排
1課時(shí)。
教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體、鐵架臺(tái)、火柴、蒸發(fā)皿、濕沙、坩堝鉗、濾紙、自來(lái)水、鋁粉、氧化鐵粉末、氯酸鉀、鎂條。
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思
本堂課以金屬活動(dòng)性順序?yàn)橹骶€,分段講解了活動(dòng)性不同的金屬采用的冶煉方法,層次分明,思路清晰,已基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),也基本完成了教學(xué)任務(wù);從整體教學(xué)效果來(lái)看,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我覺(jué)得還有以下幾點(diǎn)需要反思和改正:
第一,引入課題借鑒了古代文獻(xiàn)中金屬的冶煉方法來(lái)激起學(xué)生對(duì)金屬冶煉方法的探究,能夠利用提問(wèn)激發(fā)學(xué)生的好奇心,創(chuàng)設(shè)了問(wèn)題情境,但學(xué)生的自主參與還是太少。通過(guò)以金屬活動(dòng)性順序?yàn)橹骶€,先了解大家熟悉的不活潑金屬——金和鉑,二者在地殼中以游離態(tài)的形式存在,一般采用物理方法富集的途徑來(lái)獲得,再通過(guò)復(fù)習(xí)元素周期律中金屬陽(yáng)離子的氧化性與金屬的活動(dòng)性的關(guān)系及金屬制品使用的早晚來(lái)啟發(fā)引導(dǎo),使學(xué)生思考金屬的冶煉方法與金屬活動(dòng)性的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的好奇心和創(chuàng)新力。但是在教學(xué)過(guò)程中,大部分學(xué)生沒(méi)有時(shí)間充分討論和展示自己,課堂教學(xué)活動(dòng)還是教師講解太多,沒(méi)有真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,不能激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。
第二,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不夠,大部分學(xué)生沒(méi)有課前預(yù)習(xí)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容很陌生,課前沒(méi)有預(yù)習(xí),自主學(xué)習(xí)能力有待加強(qiáng)。
第三,視頻效果,通過(guò)視頻觀察鋁熱反應(yīng)?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),在教學(xué)過(guò)程中肯定離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),但是受教學(xué)條件的限制,不能現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn),但是,在本堂課中,通過(guò)多媒體教學(xué)手段、播放視頻,讓學(xué)生觀察視頻了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法,觀察現(xiàn)象。但要學(xué)生充分發(fā)揮動(dòng)手操作技能,讓學(xué)生充分參與到實(shí)驗(yàn)中,要通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)。
為了今后更好的發(fā)展和提升,將從以下幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn):
第一,加強(qiáng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生有充足的時(shí)間參與到整堂課,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。在課堂中,通過(guò)提出一個(gè)個(gè)探究問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自主參與性,留出足夠的時(shí)間讓學(xué)生真正融入學(xué)習(xí)中,充分體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的重要性。
第二,教會(huì)學(xué)生適當(dāng)?shù)恼n前預(yù)習(xí)和儲(chǔ)備足夠的基礎(chǔ)知識(shí)以及掌握基本的操作技能。培養(yǎng)學(xué)生的操作練習(xí)技能,并在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步探討和學(xué)習(xí)。
板書設(shè)計(jì)
第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用
第1課時(shí) 金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用
一、金屬在自然界中的存在形式
二、金屬冶煉的原理及步驟
1.金屬冶煉的原理與實(shí)質(zhì)
2.金屬冶煉的一般步驟
三、金屬冶煉的方法
1.物理方法:沙里淘金
2.熱分解法:一般分解對(duì)應(yīng)金屬的氧化物
3.熱還原法:鋁熱反應(yīng)
4.電解法
5.其他方法
備課資源
1.金屬防腐蝕的方法
(1)隔絕空氣或氧氣。
(2)隔絕水。
(3)形成保護(hù)層,如刷油漆、涂油、燒制搪瓷(物理方法);或電鍍上一層耐腐蝕的金屬(鍍鉻、鋅、錫),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等。
(4)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金。
(5)改善腐蝕環(huán)境,如保持鐵制品的表面干燥和潔凈。
2.金屬資源的保護(hù)
(1)從資源的采集和開(kāi)采方面。
①合理開(kāi)采礦物。
②尋找金屬的代用品。
③回收和利用廢舊金屬。
(2)從保護(hù)金屬材料和制品方面,如防止金屬腐蝕。
3.回收廢棄金屬的意義
(1)可節(jié)約金屬資源。
(2)由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行,回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源。
(3)降低金屬制品的生產(chǎn)成本,可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品。
(4)可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染。
歷年高考題薈萃
1.(2020·浙江)下列說(shuō)法不正確的是( )
A.高壓鈉燈可用于道路照明
B.SiO2可用來(lái)制造光導(dǎo)纖維
C.工業(yè)上可采用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得粗銅
D.BaCO3不溶于水,可用作醫(yī)療上檢查腸胃的鋇餐
答案:D
2.(2020·浙江)下列說(shuō)法不正確的是( )
A.[Cu(NH3)4]SO4可通過(guò)CuSO4溶液與過(guò)量的氨水作用得到
B.鐵銹的主要成分可表示為Fe2O3·nH2O
C.鈣單質(zhì)可以從TiCl4中置換出Ti
D.可用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg
答案:D
3.(2020·浙江)下列關(guān)于鋁及其化合物的說(shuō)法不正確的是( )
A.明礬可用作凈水劑和消毒劑
B.利用鋁熱反應(yīng)可冶煉高熔點(diǎn)金屬
C.鋁可用作包裝材料和建筑材料
D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過(guò)多的藥物
答案:A
4.(2020·江蘇)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是( )
A.鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng),可用于制作鋁金屬制品
B.氧化鋁的熔點(diǎn)高,可用作電解冶煉鋁的原料
C.氫氧化鋁受熱分解,可用于中和過(guò)多的胃酸
D.明礬溶于水并水解形成膠體,可用于凈水
答案:D
第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用
3課時(shí)
第二節(jié) 化學(xué)品的合理使用
1課時(shí)
第三節(jié) 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)
1課時(shí)
章末復(fù)習(xí)
1課時(shí)
課標(biāo)要求
素養(yǎng)要求
1.知道金屬在自然界中的存在形態(tài)。
2.熟悉金屬冶煉的方法及原理。
3.了解鋁熱反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)操作。
1.變化觀念:認(rèn)識(shí)金屬冶煉的原理、方法,理解金屬冶煉遵循的一般規(guī)律。
2.社會(huì)責(zé)任:認(rèn)識(shí)金屬回收的意義,樹立環(huán)保意識(shí)。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
每課一題
東晉煉丹術(shù)士葛洪所著《抱樸子》中記載:“丹砂燒之成水銀”。北宋科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中寫道:“信州鉛山縣有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅。”
以上文獻(xiàn)涉及了哪些金屬的冶煉?寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。
體會(huì)古代的冶煉方法,并思考常用的冶煉方法,并回答。
【答案展示】Hg、Cu。
HgSHg+S、Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
通過(guò)古代文獻(xiàn)中獲取金屬的途徑來(lái)引出古代冶煉金屬的方法。
知識(shí)回顧
復(fù)習(xí)回顧金屬的活動(dòng)性順序與金屬陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)弱的關(guān)系。
回憶,并填寫學(xué)案。
通過(guò)比較金屬陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱來(lái)探究活動(dòng)性不同金屬的冶煉方法。
導(dǎo)入新課
介紹常見(jiàn)金屬的礦物資源。
思考金屬元素主要以何種形式存在于自然界中?生產(chǎn)生活中,金屬是否能夠直接從自然界中獲得?
讓學(xué)生從中體會(huì)到金屬的存在方式。
一、金屬在
自然界中的
存在形式
【板書】一、金屬在自然界中的存在形式
1.金屬的存在形式
(1)游離態(tài):少數(shù)不活潑的金屬。
(2)化合態(tài):多數(shù)比較活潑的金屬。
【講解】我們?nèi)粘J褂玫慕饘俨牧洗蠖鄶?shù)是金屬單質(zhì)或合金。但是只有極少數(shù)金屬在自然界中以游離態(tài)形式存在,多數(shù)金屬都以化合態(tài)存在于化合物中,因此必須把化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)——金屬的冶煉。
【思考】從人類使用金屬的歷史來(lái)看,先是青銅器時(shí)代,而后是鐵器時(shí)代,鋁的使用是近百年的事,金屬制品的使用早晚與金屬的活動(dòng)性有什么關(guān)系?
【復(fù)習(xí)回顧】金屬的活動(dòng)性順序。
【討論總結(jié)】金屬的活動(dòng)性順序與金屬陽(yáng)離子的氧化性的關(guān)系。
讓學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)氧化還原反應(yīng)和元素周期律的知識(shí)解決問(wèn)題。
二、金屬冶煉
的原理及步驟
【板書】二、金屬冶煉的原理及步驟
1.金屬冶煉的原理與實(shí)質(zhì)
(1)原理:將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過(guò)程。
(2)實(shí)質(zhì):讓化合物中的金屬陽(yáng)離子得電子變成金屬單質(zhì)??杀硎救缦?
Mn+(化合態(tài))+ne-M(游離態(tài))
【設(shè)問(wèn)】我們?cè)撊绾螐牡V石中提煉出金屬單質(zhì)呢?有哪些步驟?
2.金屬冶煉的一般步驟
【講解】(正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答并復(fù)述)冶煉金屬的依據(jù)是把金屬礦石中的金屬陽(yáng)離子還原成單質(zhì),經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟:
富集—冶煉—精煉。
【講解,并用PPT演示】金屬的活動(dòng)性不同,因此,金屬陽(yáng)離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同,因此對(duì)于活動(dòng)性不同的金屬陽(yáng)離子就必須采取不同的還原方法進(jìn)行冶煉,這就是金屬冶煉的方法依據(jù)。
分組討論、發(fā)言。
了解具體步驟:
第一步:礦石的富集,即除去較大的雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量。
第二步:冶煉,即利用氧化還原反應(yīng)(很不活潑的金屬除外),在一定的條件下還原出金屬單質(zhì)。
第三步:精煉,即采用一定的方法,提煉出純凈的金屬。
【分析探討】金屬陽(yáng)離子的得電子能力是否全都相同?這與什么有關(guān)?
讓學(xué)生體會(huì)工業(yè)生產(chǎn)中如何冶煉金屬,體會(huì)化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用。
三、金屬冶煉
的方法
【板書】三、金屬冶煉的方法
1.物理方法
【分析】(用PPT演示)Pt、Au在自然界中主要以游離態(tài)存在,利用密度進(jìn)行水洗法。如:沙里淘金。
2.熱分解法
【分析】(用PPT演示)不活潑金屬(金屬活動(dòng)性順序中,Hg及Hg以后)的陽(yáng)離子得電子能力很強(qiáng),所以其還原的條件比較容易達(dá)到,可以直接用加熱分解的方法將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)。例如:
2HgO2Hg+O2↑
2Ag2O4Ag+O2↑
3.熱還原法
【分析】(用PPT演示)在金屬活動(dòng)性順序中處于中間位置的金屬(Zn~Cu),其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子得電子能力較強(qiáng),其化合物又不能通過(guò)受熱分解得到金屬單質(zhì),通常是在高溫下用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)。
【過(guò)渡】活潑金屬也可以作還原劑,把相對(duì)不活潑的金屬置換出來(lái),例如鋁。
分組討論,并總結(jié)出金屬活動(dòng)性不同的金屬的冶煉方法。
【回顧知識(shí)】常見(jiàn)的可用作還原劑的物質(zhì)有哪些?
【學(xué)生回答】氫氣、一氧化碳、碳。
【練習(xí)】讓學(xué)生寫出一些常見(jiàn)的金屬氧化物被還原的反應(yīng),寫完后與PPT對(duì)照。
培養(yǎng)學(xué)生思考及歸納整理的能力,通過(guò)講解展示提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。
【知識(shí)拓展】
(播放視頻)利用鋁熱反應(yīng)冶煉鐵
(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
鎂條劇烈燃燒,放出大量的熱,發(fā)出耀眼白光,紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng),有火星噴射,紙漏斗被燒穿,有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后,除去外層熔渣(Al2O3),可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。
(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
【總結(jié)】
①鋁熱反應(yīng)的定義。
②鋁熱反應(yīng)的原理。
③鎂條的作用。
④氯酸鉀的作用。
⑤鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn)。
(3)鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用:
①冶煉鉻、錳、釩等。
②焊接鋼軌。
4.電解法
【分析】非常活潑的金屬(金屬活動(dòng)性順序中,K~Al),我們知道其還原性很強(qiáng),容易失去電子,而對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子的氧化性很弱,很難得到電子,用一般的還原劑很難將它們還原出來(lái),通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬。例如:
【思考】鋁熱反應(yīng)中鎂條和氯酸鉀的作用分別是什么?鋁熱反應(yīng)有哪些特點(diǎn)?
【練習(xí)】寫出鋁與V2O5反應(yīng)冶煉釩的化學(xué)方程式: 。
【思考】
①電解制備Mg時(shí),所采用的原料為MgCl2而不用MgO,為什么?
拓展學(xué)生的知識(shí)面,讓學(xué)生從多角度了解金屬的冶煉方法。
讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)比,找出差異。
三、金屬冶煉
的方法
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
【思考與討論】計(jì)算表明,生產(chǎn)1 ml鋁消耗的電能至少為1.8×106 J?;厥珍X質(zhì)飲料罐得到鋁與從鋁土礦制鋁相比,前者的能耗僅為后者的3%~5%。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析和比較,結(jié)合教材中圖8-1和圖8-2,你想到了什么?
【提示】電解法冶煉金屬耗能較大,大多數(shù)金屬可以用其他方法進(jìn)行冶煉。
5.其他方法
(1)濕法煉銅: 。
(2)火法煉銅: 。
②電解制備Al時(shí)所采用的原料為Al2O3,能不能采用AlCl3?
學(xué)生討論交流,并表達(dá)自己的想法。
示例:用鋁土礦制鋁消耗的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于回收鋁質(zhì)飲料罐得到鋁消耗的能量,因而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要考慮成本。
【書寫】濕法煉銅和火法煉銅涉及的化學(xué)方程式。
培養(yǎng)學(xué)生收集材料、分析歸納以及組織語(yǔ)言表達(dá)交流的能力。
小結(jié)
金屬活動(dòng)性順序中不同金屬的冶煉方法的選擇(投影)
這是一份化學(xué)必修 第二冊(cè)自然資源的開(kāi)發(fā)利用第二課時(shí)教案,共5頁(yè)。教案主要包含了思考回答,資料卡片,思考與交流,相關(guān)資料,歸納總結(jié)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份化學(xué)必修 第二冊(cè)第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用教案,共3頁(yè)。
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