1、廣東省中小學教學研究廣東省中小學教學研究“十二五十二五”課題中學化學實施適合教育研究成果課題中學化學實施適合教育研究成果 廣東省中學化學微課堂廣東省中學化學微課堂 普通高中化學（人教版）必修普通高中化學（人教版）必修2 第四章第一節第四章第一節 金屬冶煉金屬冶煉類型：課堂學習類型：課堂學習 林俊歆老師林俊歆老師 佛山市禪城實驗高級中學佛山市禪城實驗高級中學 【課的導入課的導入】在預習中我們了解了常見的金屬冶煉方法，鋁熱反應等。本節課將幫助我們系統歸納金屬冶煉的方法，詳細講解鋁熱反應的注意事項?！締栴}情境問題情境】1鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類 對鋁的使用比鐵、銅晚得多？2能否用電解

2、AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg?3鋁熱反應的本質是利用鋁的還原性，將難熔金 屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應思考下列 問題：(1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發生鋁熱反應？(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是什么？(3)做鋁熱反應時，應注意哪些？ （請按暫停鍵，獨立解題；做完后按播放鍵，聽教師講解）思考題答案思考題答案1.鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類 對鋁的使用比鐵、銅晚得多? 答案：答案：鋁的金屬活動性比鐵、銅強，難于冶煉，古代人們的技術條件達不到，不能冶煉鋁，故鋁的發現和大量使用比鐵、銅晚得多。2.能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg? 答案：答

3、案：不能。因為AlCl3是共價化合物，熔融時無法電離出自由移動的離子,不導電；而MgO雖是離子化合物,但其熔點太高，熔融會消耗大量電能，成本較大。 思考題答案思考題答案3.(1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發生鋁熱反應？ 答案：答案：否，判斷鋁熱反應能否發生，應首先看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發生鋁熱反應。(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是什么？ 答案：答案：引燃作用(3)做鋁熱反應時，應注意哪些？ 答案：答案：要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質從四周濺出，同時損壞紙漏斗。蒸發皿中的細紗要適量，既要防止蒸發皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出

4、傷人。實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。淘金淘金（1）物理提取法： 適用于極不活潑的金屬Pt、Au歸納提升：歸納提升：金屬的冶煉方法金屬的冶煉方法（2）熱分解法（適合一些不活潑金屬）2Ag2O = 4Ag + O2 加熱加熱加熱2HgO 2Hg + O2 （3）熱還原法（適用于大部分金屬）CuO+H2 = Cu + H2O Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2高溫高溫Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3 高溫高溫2CuO + C = 2Cu + CO2高溫高溫（4）電解法（適合一些非常活潑金屬） MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 電解電解2Al2O3 (熔融

5、熔融) = 4Al + 3O2 電解電解冰晶石冰晶石2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2 電解電解電解熔融的氯化鈉 1807年戴維用電解的方法制得了K、Na；但制Al失敗電解法冶煉鋁: 2Al2O3 (熔融熔融) 4Al 3O2 冰晶石冰晶石電解電解得得4 43e3e- -失失6 62e2e- -降低熔點降低熔點Fe + CuSOFe + CuSO4 4 = Cu + FeSO = Cu + FeSO4 4Cu + 2AgNOCu + 2AgNO3 3 = 2Ag + Cu(NO = 2Ag + Cu(NO3 3) )2 2Cu2S +O2 = 2Cu + SO2 高溫高溫（火法煉

6、銅）（火法煉銅）（5）濕法冶金-用活潑金屬把不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來（6）其它方法物理物理方法方法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt AuPt Au 電解法電解法 熱還原法熱還原法熱分熱分解法解法【知識應用知識應用】1下列有關金屬冶煉方法敘述正確的是()A可電解氯化鎂水溶液制備鎂B利用鋁熱反應制備鋁C加熱分解Fe2O3制備鐵D用火法或濕法均可制備銅2(2013年高考山東卷)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是()AFe2O3 BNaClCCu2S DAl2O3【知識應用知識應用】3(P93習題6)工業上以鋁土礦（主要成分Al2O33H2O

7、）為原料生產鋁，主要包括下列過程： (1)將粉碎、篩選后的鋁土礦溶解在氫氧化鈉溶液中;(2) 通入過量二氧化碳使（1）所得溶液中析出氫氧化鋁固體；(3) 使氫氧化鋁脫水生成氧化鋁；(4) 電解熔融氧化鋁生成鋁。請寫出上述各有關反應的化學方程式，并推測哪一步轉化消耗的能量最多，為什么？ （請按暫停鍵，自主做題；做完后按播放鍵，聽講解）【教師講解點撥教師講解點撥】1解析：解析：電解氯化鎂水溶液的化學方程式： MgCl22H2O = Mg(OH)2Cl2H2，不能制備鎂，A項錯誤；鋁熱反應是利用鋁的強還原性制備鎢、鉻等高熔點金屬的一種方法,B項錯誤；冶煉鐵用熱還原法，C項錯誤。答案：答案：D2解析：

8、解析：電解法常用于冶煉非?；顫姷慕饘偃鏚、Ca、Na、Mg、Al等，工業上以Fe2O3、Cu2S為原料采用熱還原法冶煉金屬Fe、Cu。答案：答案：BD電解3解析：解析：(1) 鋁土礦主要成分是Al2O33H2O，Al2O3是兩性氧化物，可與強堿氫氧化鈉溶液反應,方程式為Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。(2) CO2溶于水會生成碳酸溶液，呈弱酸性；NaAlO2在弱酸性環境中會生成Al(OH)3沉淀，并且生成的兩性Al(OH)3不溶于碳酸溶液；因CO2過量，所以產物中有NaHCO3生成。(3) Al(OH)3是不溶性堿，受熱易分解，生成氧化物和水：2Al(OH)3 = Al2O33H2

9、O。【教師講解點撥教師講解點撥】3解析：解析：(4) 電解熔融氧化鋁，注意三點：在Al2O3化學式后用括號注明“熔融”；要在等號上方寫“電解”二字，在等號下方寫“冰晶石”；最后生成物中的氧氣要帶氣體箭頭。第四步電解Al2O3，要使其達到熔融狀態，會消耗大量的電能，所以它耗能最多。 答案：答案：(1) (1) AlAl2 2O O3 32 2NaNaOH=2OH=2NaNaAlOAlO2 2H H2 2O O。(2) CO(2) CO2 2NaNaAlOAlO2 22H2H2 2O= O= AlAl(OH)(OH)3 3NaHCONaHCO3 3。(3) 2(3) 2AlAl(OH)(OH)3

10、3 = =AlAl2 2O O3 33H3H2 2O O。(4) 2Al(4) 2Al2 2O O3 3( (熔融熔融)=4Al)=4Al3O3O2 2第四步電解第四步電解AlAl2 2O O3 3，要使要使其達到熔融狀態，會消耗大量其達到熔融狀態，會消耗大量的電能，所以它耗能最多。的電能，所以它耗能最多。 【教師講解點撥教師講解點撥】電解電解冰晶石冰晶石【拓展訓練拓展訓練】某同學對“鋁熱反應”的現象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱化學手冊知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數據如下：物質AlAl2O3FeFe2

11、O3熔點/660205415351462沸點/246729802750【拓展訓練拓展訓練】(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是：該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理：_(填“合理”或“不合理”)。(2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是_，反應的離子方程式為_。(3)實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是 _。 A濃硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液（請按暫停鍵，自主做題；做完后按播放鍵，聽講解）【拓展訓練拓展訓練】解析：解析：(1)這種解釋是合理的，它體現了鋁熱反應的特點之一-放熱較多，并且結合了表格中提供的熔點數據。(2)區別某固體是不是純鋁，只要加入足量的NaOH溶液就可以了，因為純鋁將完全溶解，反應方程式為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2相應的離子方程式為 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2。若含有鐵則有固體剩余(鐵與NaOH溶液不反應)。(3)鐵鋁熔融物在一定條件下與濃硫酸或稀硝酸反應，會產生有毒氣體，而且消耗兩種酸的量又多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應。答案為B。答案：答案：(1)合理 (2)NaOH溶液 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2 (3)B【課的小結課的小結】本課我們學習歸納了常見金屬的冶