第四章 化学与自然资源的开发利用导学案.doc

化学与自然资源的开发利用
第一节开发利用金属矿物和海水资源(第1课时)
【高效学习指导案】
【分层学习目标】
A级:1、通过阅读教材,知道金属在自然界中的存在形态。
2、以金属矿物的开发和利用为例,体会保护金属资源的重要性。
B级:1、了解金属冶炼的一般原理。
2、通过金属冶炼的基本原理,使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础。
C级:1、在掌握金属冶炼的一般原理基础上,能选择适用于不同金属的冶炼方法。
2、通过一些实验,思考和讨论,改进金属冶炼的工艺条件,节能降耗,回收废旧金属制品等。
自我确定目标: (级别),理由: 学习方式:
【重点学习内容】
1、学生在掌握金属冶炼的一般原理的基础上,了解适用于不同金属的冶炼方法。
2、知识回顾:氧化还原反应的特征及本质。
【难点问题预设】
1、从氧化还原反应的角度认识金属冶炼的本质。
难于理解的是
2、通过对几种金属冶炼方法的探究,确定归纳不同金属的冶炼的一般方法。
难点在于
【高效预习探究案】
下图表示金属活动性顺序中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。
约6000年前
约200年前
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
约3000年前
根据以上数据和有关的化学知识,你能否说明这些金属的活动性与人类开发利用这些金属的时间先后的关系?
【预习思考选题】
1、绝大多数金属在自然界中以什么形式存在?人类最先使用的是哪些金属?
2、根据氧化还原反应的知识金属元素从其化合物中提炼成金属单质,发生了怎样的过程?这一过程工业上称为什么?
3、通过阅读课本,你知道如何冶炼Hg、Ag、Al、Mg、Na吗?写出化学方程式。
4、通过自主学习,你知道金属的冶炼一般有哪几种方法?如何根据金属活动性顺序选择合适的方法?
5、金属冶炼过程中,常用的还原剂有哪些?
【重难点合作探究】
探究:铝热反应的原理
1、把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起,取出内层滤纸,
在其底部剪一小孔后用水润湿,再套回原处,并架在铁圈上
(如图4—l所示),下面放置一盛沙子的蒸发皿。
2、将5g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中,在混合物上面加少量氯酸钾固体,中间插一根用砂纸打磨过的镁带。
3、用燃着的小木条点燃镁带,观察现象(反应时会产生高温、发出强光,观察时请注意安全不要直视)。
(1)该实验的实验现象为。
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。
(2)该实验中的操作或物质的作用:内层纸漏斗底部剪一个孔, 蒸发皿盛沙镁条氯酸钾。
(3)铝与氧化铁反应的化学方程式该反应中是氧化剂
是还原剂,该反应称为。
结论:铝热反应的原理是
铝热反应的重要条件是
(4)铝热反应的重要应用:①铝热反应常用于冶炼金属,如V、Cr、Mn等,你能完成下列反应方程吗?
MnO2+Al V2 O5+Al
Cr2O3+Al _______
②用于野外焊接钢轨等
【预习探究自我评价】
1、在冶金工业中,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是( )
A、Na、Ca、K、Al B、Na、K、Zn、Fe
C、Zn、Fe、Cu、Ag D、Mg、Al、Zn、Fe
2、下列叙述错误的是( )
A、炼铁时,还原剂CO将铁从铁矿中还原出来
B、活泼金属Na用电解法冶炼
C、汞的冶炼能用热分解法
D、铝的冶炼一般用非金属还原剂法
3、从金属被利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近几百年的事。下列跟这个先后顺序有关的是( )
①地壳中的金属元素的含量②金属活动性顺序③金属的导电性
④金属冶炼的难易程度⑤金属的延展性
A、①③ B、②⑤ C、③⑤ D、②④
4、用铝热反应冶炼出的金属的状态是( )
A、固态 B、气态 C、液态 D、三种状态都有可能
5、氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼,下列说法不正确的是( )
A、电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B、湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原
C、用磁铁砂炼铁的反应中,1molFe3O4被CO还原成Fe,转移9mole-
D、铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
6、某地产孔雀石的主要成分是Cu3(OH)4CO3
(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式:
(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料,分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。
供选择的试剂有:①木炭②铁屑③生石灰④稀H2SO4,不得另选其他试剂,写出反应的化学方程式。
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