同学个性化教学设计
年级：初三教师: 陈强科目：化学
班主任：日期: 时段:
课题金属的性质及冶炼
教学目标 1.掌握合金的性质及和利用
2.掌握金属矿物的冶炼
重难点透视金属矿物的冶炼和合金的利用
考点铁矿物的冶炼金属活动性
知识点剖析
序号知识点预估时间掌握情况
1 金属及其合金知识点60min
2 金属矿物的冶炼60min
3
4
5
教学内容
金属的冶炼和应用
一、金属材料
1.金属材料包括纯金属以及它们的合金。合金属于金属材料；
2．合金与组成它的纯金属相比：硬度增大、熔点降低合金的抗腐蚀性能增强（合金具有更广泛的用途）。
3.金属大规模开发和利用的先后顺序与金属的活动性有关。铁、铝、铜被人类利用的先后顺序是：铜＞铁＞铝，铝的利用比铜和铁晚。
4．金属的物理性质：有金属光泽，大多数金属都是电和热的良导体，有延展性；
金属在物理性质上的差异：①颜色差异：大多数金属呈银白色，铜为紫红色、金呈黄色；②常温下，大多数金属都是固体，汞是液体；③金属在导电导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
5．金属之最：目前世界年产量最多的金属是铁；导电性最好的金属是银；熔点最高的金属是钨；硬度最大的金属是铬；熔点最低的金属是汞；铝是地壳中含量最多的金属元素；钙是人体中含量最多的金属元素。
6.合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。
7．常见的合金：
①生铁和钢都是铁的合金，其主要成分是铁，生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，生铁的含碳量是2%~4.3%，钢的含碳量是0.03%~2%；
②钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。
8．物质性质与用途的关系：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但性质不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。二、金属的化学性质
1．与氧气的反应：大多数金属能与氧气反应生成金属氧化物（金、银、铂除外），但反应的难易和剧烈程度不同，一般金属越活泼，反应越剧烈；
（1）镁、铝等较活泼金属在常温下就能与氧气反应。铝与空气中氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有较好的抗腐蚀性能；
（2）铁与氧气反应：铁在干燥空气中很难与氧气发生反应；铁在潮湿的空气中，能发生锈蚀，生成铁锈(主要成分Fe2O3)；铁在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4
（3）铜在加强热的情况下，铜与氧气反应，表面逐渐变成黑色。化学方程式为：2Cu + O22CuO；
铜在潮湿的空气中生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3】，铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果；
2．与稀盐酸、稀硫酸的反应：金属与酸反应速率的快慢与金属的活动性有关，活动性强的金属与酸反应的速率快。（1）反应规律：金属+酸→盐+ H2↑
（2）反应条件：酸一般指盐酸或稀硫酸，不能是强氧化性酸，如浓硫酸、硝酸等；金属一般指较活泼金属：Mg、Al、Zn、Fe。（在金属活动性顺序中，排在氢（H）前面的金属，能与酸发生置换反应生成氢气）；
（3）应用示例：
①锌粒和稀硫酸反应的化学方程式：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑【常用于实验室制取H2】
②铁钉与稀盐酸反应的化学方程式：Fe+2 HCl＝FeCl2+H2↑ 【溶液由无色变成浅绿色，铁与酸或盐溶液反应置换反应时，生成物中铁元素的化合价为+2价，而不是+3价】
③铝丝和稀盐酸反应的化学方程式：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
3．与某些盐溶液反应
（1）反应规律：金属+盐溶液→新盐+ 新金属
（2）反应条件：盐必须可溶；在金属活动性顺序中排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。（3）应用示例：
①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 【现象：铁钉表面有红色物质析出】
【注】古代“湿法炼铜”原理（西汉刘安所著的《淮南万毕术》中有“曾青得铁化为铜”的记载）；利用此反应可以解释为什么不能用铁制容器配置农药波尔多液。
②Cu+2AgNO3= Cu( NO3 )2 +2Ag 【现象：铜丝表面有银白色物质生成】
【注】金属与盐（溶液）发生置换反应，如果某盐溶液中含有几种金属离子，向其中加入某一金属且加入的金属活动性最强，最先发生的反应的是金属和活动性最弱的那一种金属的阳离子。
三、金属活动性顺序及其应用
1．金属活动性顺序的应用
（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；
（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。2．金属活动性顺序的判断方法：
①根据金属能否与酸反应或根据与酸反应产生H2速率的大小来判断，产生H2速率大的金属越活泼。
②根据金属与另一金属的盐溶液是否反应来判断；
3．探究金属活动性顺序（以活动性居中的金属为标尺，前后的两种金属跟其比较，一种比它强，另一种比它弱）。以Fe 、Cu、Ag三种金属的活动性顺序探究为例，常见方案有：
方案一：可以选中间金属两边盐溶液；如：Cu、FeSO4溶液、AgNO3 溶液
方案二：可以选中间盐溶液两边金属；如：Fe、Ag和CuSO4溶液
方案三：可以先选前两种金属与酸反应，再用较不活泼金属与盐溶液反应；如：Fe、Cu和稀硫酸、AgNO3溶液四、金属资源的保护
1．铁的锈蚀和防护
（1）铁锈蚀条件：铁与空气中的氧气和水接触共同作用生成铁锈（主要成分是Fe2O3）；
（2）防止金属制品锈蚀的方法是破坏铁锈蚀的条件，原理就是隔绝氧气和水。
（3）防护措施有：①保持金属制品表面的洁净和干燥。②在金属制品表面设置一层保护膜。如刷漆，涂油，镀金属等。③改变金属制品的内部结构，将其制成合金。
【注】铁生锈的两个条件缺一不可。如果铁表面沾有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上沾有食盐水或灰尘等则生锈更快，所以防止铁制品生锈首先要保持铁制品的干燥与洁净。
2．金属资源的保护途径：（1）防止金属锈蚀；（2）回收废旧金属(意义有节约金属资源，节约能源，减少对环境污染)；
（3）合理开采金属矿物；（4）寻找金属替代品等。
五、铁的冶炼
1．炼铁主要原料：铁矿石、焦炭(主要作用是提供热量，提供还原剂CO )、石灰石（主要作用是制造炉渣）。2．炼铁设备：炼铁高炉 3．反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【注】实验现象：①玻璃管内红色物质逐渐变成黑色，②试管中澄清石灰水变浑浊。
【注】实验注意事项：实验前，先通一段时间CO，然后再加热。目的是排净空气，防止爆炸；实验后，先停止加热，后停止通CO目的防止被还原的铁被重新氧化；注意要进行尾气处理（用酒精灯点燃或用贮气囊收集），防止污染空气。
六、含杂质的计算
1.化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的各纯净物之间的关系。
2.由于炼铁用的铁矿石、生铁都是混合物，在进行有关化学方程式计算时，都必须把不纯物质的质量换算成纯物质的质量方能代入化学方程式进行计算。
3．各物质间的换算关系为：纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度。
【课堂练习】
例1．下列与金属有关的说法正确的是（）
A.生铁和钢都是铁的合金
B.废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C.银的导电性比铜强，所以一般用银作导线
D.铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
【解析】本题考查有关金属和金属材料的基础知识。解决这类问题的关键是正确理解金属材料的概念，熟知金属资源的保护途径和物质性质决定物质用途同时还需考虑价格、资源以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。电池中含有汞等重金属元素对人体有害，废旧电池随意丢弃后会污染水源和土壤；银的导电性比铜强，但银的价格高且资源相对少，所以一般不用银作导线；随意开采铁矿石不利于金属资源的保护。
例2．下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是（）
A．Zn能与AgNO3溶液反应，置换出Ag B．Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C．自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag D．Zn的熔点为420 ℃，Ag的熔点为962 ℃【解析】本题概括出了要验证不同金属的活动性顺序，可以通过探究金属与氧气、金属与稀盐酸、稀硫酸以及金属与金属化合物溶液进行反应，依据能否进行反应，反应进行的快慢、剧烈的程度进行判断。金属的熔点与金属的活动性之间没有必然的联系。我们可以利用金属能否与金属化合物溶液发生反应，来进行金属活动性的判断。
例3．人们的日常生活离不开金属。请回答：
（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是________。
（2）根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质
（3）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的 ________发生了化学反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为 _____ _____。
（4）早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。
①写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方程式_______________。②写出一种防止钢铁生锈的方法
_________________。
【解析】地壳中含量最多的金属元素是铝；制造电线是利用了金属的导电性，制造金属丝是利用了金属的延展性和导电性等，制造炊具是利用金属的导热性及金属光泽等；铁在潮湿的空气中易生锈，是因为铁与空气中的氧气、水蒸气发生了化学反应；铁锈能和稀盐酸发生复分解反应，所以可用稀盐酸给铁制品除锈；防止铁制品生锈的方法是保持洁净、干燥的环境；涂一层保护膜如：刷漆、改变组织结构制成合金等。
课堂
反思
作业
课堂反馈：○非常满意○满意○一般○差学生签字：
主管签字：___________ 日期
课后练习：
一、选择题
1．人类社会的发展与进步，离不开对金属的利用。下列与金属有关的说法错误的是（）
A．铁与稀盐酸反应，生成FeCl3和H2B．青铜是人类使用最早的合金
C．铁和铝都可以用来制作炊具，这是利用了铁和铝的导热性D．铁在潮湿的自然环境里易生锈
2．下列有关金属和金属材料的说法正确的是（）
A．古代金银制品能保存至今是因为它们金属活动性强B．经常用钢丝球洗刷铝锅，能使之光亮、耐用
C．纯铁比生铁硬，不锈钢比纯铁的防腐蚀性能差D．炼铁的原理是利用一氧化碳将氧化铁中的铁还原出来3．下列有关铁、铝、铜、金四种金属的共同性质归纳中，正确的是（）
A．都能和稀盐酸反应 B．都是银白色的固体 C．都有导电性和延展性 D．常温下都能和氧气反应
4．常见金属的活动性顺序如下：
根据金属活动性顺序进行分析，下列描述或判断错误的是（）
A．常温下，金属镁在空气中要比铁容易氧化B．在氧气中灼烧时，铁丝要比铜丝反应剧烈
C．在同一盐酸中反应时，锌片比铁片反应剧烈D．铜活动性不强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银5．等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（已知M、N在生成物中均
为+2价），生成氢气质量和反应时间的关系如右图所示，下列叙述正确的是（）
A．M、N两种金属中较活泼的是N B．生成H2的质量M＜N
C．相对原子质量较大的是N D．产生H2的速率N＞M
6．某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入
稀盐酸中；②将Ag放入Cu（NO3）2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn
放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（）
A．①②B．①③C．②④D．①⑤
7．用金属的性质解释有关事实，不正确的是（）
A．因为铁比铜活泼，更易锈蚀，所以铜器比铁器更容易保存到今
B．因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不要磨损铝的表面
C．因为铁易与空气中的H2O、O2反应，所以常在铁器表面覆盖油漆作保护层
D．因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁的表面，以保护铁不受腐蚀
8．如图是某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验。下列有关描述中不正确的是（）
A．装置A中可以观察到的现象是浸入溶液中的铜丝表面有银生成
B．装置B中发生的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C．装置C、D都可以用于实验室制取氢气，但是C的反应速率比D的反应速率要快些
D．装置D中发生了置换反应，所以溶液显浅绿色
二、填空及简答题
1．（2012·陕西副题）右图是干电池的截面示意图请结合图示回答下列问
题：
（1）碳棒的主要成分是一种碳单质，名称是。
（2）将电池填充物加水溶解，然后进行（填一种操作名称），
最后蒸发便可回收到NH4Cl。
（3）写出一个能证明Cu、Zn活动性顺序的化学方程式____________________。
2.（陕西中考副题）对实验现象进行细致观察和准确描述是学习化学基本要求。以下是初中化学有关铁的性质的一些基本实验，请回答下列问题：
（1）红热的铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能够剧烈燃烧，写出实验A中反应的主要实验现象____ ；
（3）将砂纸打磨后的铁片放入硫酸铜溶液中，片刻后取出，观察到铁钉表面附着红色固体。该反应的化学方程式为_______________________，说明铁的金属活动性比铜（填“强”或“弱”），上述化学反应属于反应。
（3）实验C中可观察到试管中铁钉最先生锈的是处。（填“a”或“b”或“c”），该实验说明，钢铁常温下接触 _和时容易生锈。
（4）将表面锈蚀的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中，先观察到_________________________________，后观察到铁钉表面有气泡产生，该气体是________。
3.（2011·陕西副题）西安世园会四大标志性建筑之一“天人长安塔”，采用了先进的钢架支撑结构。
（1）钢是铁的合金，它属于（选填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）人类每年从自然界提取数量最大的金属是铁。用赤铁矿（主要成分Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为。
（3）金属矿物的储量有限而且不能再生，保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径之一是。
4．铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。请回答下列问题：
（1）生铁和钢都是_________的合金，它们性能不同的原因是________________。
（2）铝的活动性比铁强，但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性能，其原因是________________________________。（3）铝的利用比铜和铁晚。金属大规模开发和利用的先后顺序与下列________有关。
A．金属的活动性B．金属的导电性C．金属在地壳中的含量
（4）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的______________发生了化学反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为__________________________________。
（5）将铁片分别浸入硝酸铝和硫酸铜溶液中观察：前者无明显现象，后者有红色物质生成，请结合所学知识，判断铁、铝、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为_____________________；
5．已知，A、B、C、D四种物质之间存在以下转化关系。其中C是密度最小的气体。试回答：
（1）写出浅绿色溶液B中溶质的化学式________。
（2）写出A和稀硫酸反应的化学方程式___________________，其基本反应类型为________反应；
（3）溶液B具有导电性的原因是____________________。（4）C→D反应的化学方程式为____________________。6．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，此外还有一些不溶性杂质。若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染，而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下图处理方案，请回答有关问题：
（1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的________________除去。进行过滤操作所需的玻璃仪器有：_________________________________。
（2）金属X是_____，其加入废液后发生反应的化学方程式为____________；溶液Y是______，加入过量溶液Y的目的是；
（3）从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是。
三、实验与探究题
1．如图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图，试回答：
（1）实验开始时，应______________（选填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是_______________。（2）实验进行一段时间后，玻璃管①中出现的现象是______________________，反应的化学方程式是____________。（3）②装置的作用是，发生反应的化学方程式是_____________________________。
（4）仪器③的名称是_________，在上述装置中的作用是_______________，目的是_________________________。（5）为检验反应后有铁生成，进行如下实验：将反应后的固体取少量放入稀盐酸中，观察到有气泡冒出。该反应的化学方程式是____________________________________。
2．在探究铁、铜、银的金属活动性顺序时，某小组做了如下几个实验：（所用金属的形状与大小及稀盐酸的质量分数和用量均相同）。
A B C D
（1）上述实验中，有气泡产生的是______（填序号），请写出这一反应的化学方程式
____________________________。
（2）我国古代“湿法冶铜”就是利用了C试管中的反应原理，请写出该反应可观察到的现象是
____________________。
（3）从上述的实验现象中，对于铁、铜、银三种金属活动性强弱关系不能确定的是_______与________（填金属的化学式）之间的强弱关系。请你在此基础上补充一个实验达到上述实验目的。
实验操作实验现象结论
（4）根据上述实验探究过程，请你归纳探究金属活动性强弱的方法一般有：
①_________________________________________；②__________________________________________。3．（2010·陕西副题）我国将于20XX年元月1日起实施《废弃电器、电子产品回收管理条例》。某课外活动小组的同学在老师的帮助下从废弃家电中获得了铁(Fe)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)四种金属。
【提出问题】如何区分这四种金属呢?
【实验探究】（1）同学们经过观察很快将四种金属分为两组：Ⅰ．Cu和Au Ⅱ．Fe和Ag
他们的分组依据是。
（2）取少量I组的两种金属，在空气中分别灼烧，变色的是Cu，不变色的是Au。
（3）取少量Ⅱ组的两种金属于试管中，分别加入稀盐酸，有出现的是Fe，无明显现象的是Ag。
【表达交流】小组同学经过讨论认为，还可以用磁铁、盐溶液来区分Fe和Ag。
【实验结论】根据金属物理性质的不同，与氧气、酸、盐溶液能否反应及反应现象来区分常见金属。
【反思评价】用上述方法区分金属的同时，还可以验证金属活动性顺序。由实验（3）可以获知Fe与Ag的活动性顺序是。若要验证Cu、Ag的活动性顺序，还需补做一个实验，写出实验中能发生反应的化学方程式
_______________。
【拓展迁移】回收废弃电器、电子产品中的金属材料既可以减少环境污染，又可以保护金属资源。保护金属资源的途径还有（写一条即可）。
四、计算与分析题
1．（2011·陕西副题）有两种外观类似黄金的Cu—Zn合金和Cu—Ag合金制品，若实验室只提供一瓶稀盐酸和必
要仪器，要求测出合金中铜的质量分数。
（1）通过讨论，同学们一致认为不能测出Cu—Ag合金中铜的质量分数。请你说出其中的理由
______________________。
（2）取上述Cu—Zn合金10g放入烧杯中，加入10%的稀盐酸直到不再产生气泡为止，共用去稀盐酸36.5g。求出该合金中铜的质量分数。
2．（2009·陕西副题）实验小组的同学用稀硫酸测定某铜锌合金中锌的质量分数。请你完成下列分析及计算。（1）该组同学取10g合金放入大试管中，向其中加入10g稀硫酸，充分反应后收集到0.06g，再加入10g稀硫酸又收集到0.06g；当第三次加入稀硫酸时不再产生气泡，则10g合金与稀硫酸反应共生成___________g。
（2）实验小组的同学很快计算出了铜锌合金中锌的质量分数为39%，请你计算稀硫酸中溶质的质量分数。
课后练习：
11．如图是实验室制备二氧化碳气体的装置，回答下列问题：
（1）指出仪器名称： a ： b ： c ： d ：
（2）瓶b 中装的固体药品是 ；仪器a 中装的液体药品是 ；
（3）该收集气体的方法称之为 ，这是因为二氧化碳 ，要检验二氧化碳是否已经收满，采取的措施为 。
12．二氧化碳本身 毒性，但当空气中二氧化碳含量超过正常含量时，就会对人体健康产生影响，浓度大时甚至会使人 死亡。因此在人群密集的地方要注意换气通风。如进入二氧化碳含量可能超标的地窖时应
a b c
进行试验。
13．有以下四种装置：
从图中选择适当的仪器组装成符合要求的成套装置。
（1）用和可组合成高锰酸钾制取氧气装置，用该装置制氧气，待实验结束时应先将，然后再。
（2）用和组合成制取二氧化碳的装置，若需要在实验过程中随时加入盐酸，需要在装置中添加（填仪器名称）。
拓展提高
14．如图所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有澄清石灰水的容器内，溶液上方充满了氧气，玻璃导管一端插入密闭的容器，另一端经橡胶管与U型管相连，U型管中装有一定量的水，两侧水面相平。将此装置放在黑暗中24h 后，U型管中两侧水面将出现高度差。
(1) U型管中（填“左”或“右”）侧水面将上升；
(2) U型管中两侧水面出现高度差的根本原因是：
(3)此实验主要验证了绿色植物的作用。
17．某校化学研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如下图所示。
知识点答案：
答案:无色无味大于难淡蓝淡蓝
答案:呼吸燃烧分离液态空气
答案:呼吸燃烧分离液态空气
答案:氧气水没有质量性质
答案:液体固体加热排水向上
答案:木条复燃
答案:集气瓶集气瓶口
答案:气密性
答案:二氧化锰锰酸钾
答案:气密性药品水槽中取出
课堂练习答案：
一、选择题
1-10 C B C A B D B B C B
二、填空题
11．无无大不易淡蓝淡蓝色雪花状
12．比较氧化供给呼吸支持燃烧
13．少量水细沙防止高温生成物炸裂瓶底
14．（略）
15．向水中供给氧气可以溶于水供给呼吸
16．（1）氧气的密度比空气大（2）氧气能支持燃烧
17．A--氧气 B--铁 C---四氧化三铁 D---二氧化碳
18．（1）不是（2）木条复燃，并燃烧的更旺（3）使用无氟冰箱
四、实验题
19．（1）试管口没有放棉花球（2）未在瓶中放少量水或细沙（3）管壁有水或管口未向下倾斜或结束时先灭酒精灯后去导管等（4）试管破裂（5）水倒吸引起试管破裂
20．
错误后果改正
管口未向下倾斜试管可能会炸裂管口稍向下倾斜
导管伸入试管过长管中空气和氧气不能全部排出导管伸入试管少许
酒精灯火焰未对准药品加热药品受热不充分火焰对准药品部位加热
集满氧气的集气瓶倒放氧气会从瓶中逸出集气瓶要正放在桌上
未在管口加棉花球高锰酸钾粉末进入导管或水槽在管口加一个小棉花球
21．略
22．（1）锥形瓶分液漏斗导管（带橡皮塞）集气瓶及玻璃片水槽铁架台（带铁夹）（2）锰酸钾和二氧化锰（3）二氧化锰催化剂生成物
23．（1）bcadfe （2）F D A E
24．（1）B 电解水时产生氢气体积约为氧气体积的两倍（2）氧气氢气
（3）废气废水废渣污水化肥农药
工业上冶炼金属的一般方法 工业上的还原过程即称为冶炼，把金属从化合物还原成单质。由于金属的化学活泼性不同，要把金属还原成单质，需采取不同的冶炼方法，工业上提炼金属一般有下列几种方法： 一、热分解法 有一些金属仅用加热矿石的方法就可以得到。他们的化合物负值小，不稳定，易分解。在金属活动顺序中，在氢后面的金属其氧化物受热就容易分解，如:HgO和Ag2O加热发生下列分解反应： 2HgO==2Hg＋O2 2Ag2O=4Ag＋O2 将辰砂(硫化汞)加热也可以得到汞： HgS＋O2== Hg＋SO2 二、热还原法 大量的冶金过程属于这种方法。焦炭、一氧化碳、氢和活泼金属等都是良好的还原剂。1．用C 或CO作还原剂 (碳热还原法) SnO2＋2C===Sn＋2CO2 Fe2O3＋3CO==2Fe＋3CO2 反应若需要高温，常在高炉和电炉中进行。所以这种冶炼金属的方法又称为火法冶金， 例如 MgO＋C==Mg＋CO 如果矿石主要成分是碳酸盐，也可以用这种方法冶炼。因为一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物，再用焦炭还原。 如矿石是硫化物，那么先在空气中锻烧，使它变成氧化物，再用焦炭还原，如从方铅矿提取铅： 2PbS＋3O2===2PbO＋2SO2 PbO＋C===Pb＋CO 碳热还原法的缺点：制得的金属中含有碳和碳化物，得不到较纯的金属。 2．氢热还原法 工业上要制取不含炭的金属常用氢还原法。
生成热较小的氧化物。例如，氧化铜、氧化铁等，容易被氢还原成金属。而具有很大生成热的氧化物，例如，氧化铝、氧化镁等，基本上不能被氢还原成金属。用高纯氢和纯的金属氧化物为原料，可以制得很纯的金属。如MO，W的制备 3．金属热还原法(金属置换法) 用一种较活泼的金属把另一种金属从其化合物中还原出来。选择哪一种金属做还原剂，除ΔG来判断外还要注意下几方面情况； (1)还原力强；(2)容易处理；(3)不和产品金属生成合金；(4)可以得到高纯度的金属；(5)其它产物容易和生成金属分离；(6)成本尽可能低，La还原性强于Mg、Al，但更多选Mg，Al 等等。 通常用铝、钙、镁、钠等做还原剂。 a. 铝是价廉的金属，生成氧化铝的反应是强烈的放热反应，可以用铝和许多金属氧化物反应，而不必额外给反应混合物加热。用铝从金属氧化物还原出金属的过程叫铝热法。(不足是可与多种金属形成合金，通常调节反应物配比，尽量使铝完全反应而不残留在生成的金属中。) Cr2O3＋Al=2Cr＋Al2O3 b.钙、镁一般不和各种金属生成合金，因此可用作钛、锆、铪、钒、铌、钽等氧化物的还原剂。 c. 有些金属氧化物很稳定，金属难被还原出来，可以用活泼金属还原金属卤化物来制备，如： TiCl4＋4Na===Ti＋4NaCl TiCl4＋2Mg===Ti＋2MgCl2 RECl3＋3Na=RE＋3NaCl (RE=稀土) 三、电解法 排在铝前面的几种活泼金属，不能用一般还原剂使它们从化合物中还原出来。这些金属用电解法制取最适宜，电解是最强的氧化还原手段。 电解法有水溶液电解（Al以后的金属）和熔盐电解法（Al,Mg,Ca,Na等）两种。 四、湿法冶金 如氰化性可用控制贵金属Ag，Au等。
第五章金属的冶炼与利用 1.常见的金属有哪些性质； 2.合金有哪些特点和用途； 3.金属冶炼的化学原理是什么； 4.金属防护和废旧金属回收有何意义。 本章，你还要完成一项基础实验：常见金属的性质 第一节金属的性质和利用 一、金属的性质 1．金属的物理性质 -----交流与讨论 ①为什么铁制锅铲要加上木柄或塑料柄？ ②银的导电性比铜好，一般情况下为什么不用银制造电线、电缆？ ③选择铸造硬币的金属材需要考虑哪些因素？ 2. 常见金属的化学性质 -------观察与思考 ①回忆描述镁在空气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧的现象。 ②分别把镁条、铁片（或铁丝）、铝片（或铝丝）和铜片（或铜丝）的 表面用砂纸擦亮，然后按下表所列的项目进行实验，记录实验现象， 在加热的条件下，镁、铁、铜等很多金属都能化合生成金属氧化物。
4Al +3O 2== 2Al 2O 3 3Fe + 2 O 2 === Fe 3O 4 2Cu + O 2 ===== 2CuO -----活动与探究 1. 分别把镁条、铁片和铜片（或铜丝）的表面用砂纸擦亮，放入稀盐酸（或稀硫酸）中。观察实验现象。若能反应，写出反应的化学方程式。 2. 在试管中加入少量硫酸铜溶液，把2—3枚无锈的新钉浸入硫酸铜溶液 铜跟稀硫酸（或稀盐酸）不发生反应。 Mg + 2HCl === MgCl + H 2 ↑ Fe + 2HCl === FeCl 2 + H 2 ↑ 由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。 镁、铁与盐酸反应的剧烈程度不同说明两种金属的活动性有差异。 ----我国西汉时期，在《淮南万毕术》一书中就写到“曾青得铁则化为铜”，意思是可溶性的铜的化合物与铁发生置换反应得到单质铜。 CuSO 4 + Fe ==== Cu + FeSO 4 -----联想与启示 在常温下，锌能与稀硫酸（或稀硫酸）发生置换反应生成氢气。氢气的密度 这一节主要涉及的金属有：镁、铁、铜、锌。它们都有哪些物理性质和化学性质。 它们能与两酸反应现象是怎样的，生成物是什么。属什么反应。 点燃 △
金属的冶炼 教学目的： 1、了解金属冶炼的一般原理。 2、了解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。 教学重点：金属冶炼的一般原理 教学方法：讨论、讲解、归纳 教学过程： 一、金属冶炼的步骤： 阅读教材，总结归纳： ①富集矿石、除杂、提高矿石有用成分的含量； ②冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原为金属单质。 ③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。 二、金属冶炼的方法： [讲述]由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，必须采用不同的冶炼方法。 1．热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，例如： 2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2．热还原法 多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，例如： Fe2O3+3CO2 Fe+3CO2 WO3+3H2W+3H2O
Cr 2O 3+2Al 2Cr+Al 2O 3 若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。 3．电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。 2Al 2O 3 ==== 4Al+3O 2↑ 2NaCl ==== 2Na+Cl 2↑ 三、不同金属冶炼方法的选择 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H ）Cu Hg Ag 四、金属的回收和资源保护： 1、废旧金属的最好处理方法是回收利用。 2、回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。 电解 电解 电解法 热还原法 热分解法
冶炼金属的方法归纳 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
冶炼金属的方法归纳 王志荣 冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程，除物理方法外，金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。根据金属的化学活动性不同，工业上冶炼金属一般有以下几种方法： 一. 物理方法 用于提取最不活泼的金属。Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属金（Au）。 二. 化学方法 绝大多数金属均用化学法提取。这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应（或加热使金属元素还原），具体有以下三种： 1. 电解法 该法适合冶炼金属活动性很强的金属，因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。 对于某些不活泼金属，如铜、银等，也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。 如电解精炼铜，用硫酸铜（或氯化铜）溶液作为电解液，粗铜（含锌、铁、镍、银、金等杂质）铜板作为阳极，用纯铜薄钢板作为阴极。 总反应： 2. 热还原法 该法可冶炼较活泼的金属，碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。 （1）用碳作还原剂（火法冶金）（缺点：易混入杂质，污染大）
（2）氢气作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵） （3）用一氧化碳作还原剂（缺点：有污染） （4）用比较活泼的金属作还原剂（缺点：易形成合金） （铝热反应） 3. 热分解法 有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到，用该法可冶炼某些不活泼金属。 如工业上用焙烧辰砂矿（HgS）的方法制取汞： 受热分解均可得到Hg和Ag： 从矿石中提炼金属一般要经过三个步骤：（1）矿石的富集；（2）冶炼；（3）精炼。金属冶炼的方法与金属的活动性顺序有相关性，即：
第五章金属的冶炼和利用第一节金属的性质与利用一、金属的物理性质有金属光泽、常温下为大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、 固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性问题：黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？方法：测密度、硬度等（物理方法）火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。（化学方法）二、金属的化学性质）金属与氧气的反应（1 常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下，铁、铜等 很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。活动与探究：在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象 现象：铜丝表面变黑△2CuO 2Cu+O＝2总结：实验表明：绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。△（化合反应）表达式：金属+氧气→金属氧化物 ①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？ 2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应（观察与思考：在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。Mg+2HCl=MgCl +H金属表面有气泡。 22Fe+2HCl=FeCl+H金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。 2 2 Zn+2HCl=ZnCl+H 22铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____ (3)由此推出，金属活动性顺序__________________ 小结：绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。 哪个反应最适合实验室制取氢气？为什么？ 金属＋酸→盐＋氢气（置换反应） （3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应） 活动与探究：铁与硫酸铜的反应． 现象：铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色+Cu 化学方程式：Fe+CuSO=FeSO44拓展：铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应) (置换反应金属＋盐溶液→新金属＋新盐 小结：金属的化学性质金属氧化物氧气+ +酸盐+氢气金属+盐溶液 新金属+新盐 金属与酸反应条件：1、金属为活泼金属2、酸为稀盐酸和稀硫酸 金属与盐溶液的反应条件：1、（金属符合）前换后2、反应物盐要可溶 三、金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 活泼金属不活泼金属 强金属活动性顺序弱 1、在金属活动顺序表中，只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 2、在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来 现学现用：工人在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线你知道为什么？ 四、置换反应
第四章第三节：金属的冶炼教案 抚州一中曾健2004-10-27 教学目标： 1.知识目标了解金属分布及其存在；掌握金属冶炼的实质和方法。 了解金属的回收与环境、资源的关系。 2.能力目标阅读、自学能力，分析问题、解决问题的能力 3.教学重点、难点：金属冶炼的实质，金属冶炼的方法。 4.课时安排：1课时 【教学过程】 （引言）我们已经学过了碱金属、镁、铝、铁等金属元素；金属元素在自然界中的分布很广，无论是在矿物，还是动植物体内、或是在海洋中都或多或少的含有各种不同的金属元素。由于不同金属的化学活动性相差较大，因此它们在自然界中存在的形式也各不相同。 少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金和铂以及少量的银和铜。化学性质比较活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在。 矿产资源是自然资源的一部分，是大自然赋予人类的宝贵财富，是我国社会主义现代化建设的重要物质基础，我国生产所需的80%左右的原材料来自矿产资源。 （幻灯）金属的存在：游离态：少数化学性质不活泼金属 化合态：化学性质比较活泼的金属 （讲述）金属元素大多数以化合态存在于矿物中而人们日常应用的金属材料是怎么样的？该如何解决这一问题？ 我们日常使用的金属材料多为合金或纯金属，这就需要把化合态的金属转化为游离态的金属单质。这也就是人们常说的： （板书）第三节金属的冶炼 （板书）一、金属的冶炼。 1.定义：把金属从矿石中提炼出来 （（幻灯）课件1）赤铁矿，磁铁矿等矿石样品 大多数金属矿石里含有杂质，如石英、石灰石和长石等杂和在一起。那么我们该如何从赤铁矿石中提炼出单质铁？根据什么化学原理？ 2、步骤：（幻灯）从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个步骤： 第一步是矿石的富集，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量； 第二步是冶炼，利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质；（冶炼的实质） 第三步是精炼，采用一定的方法，提炼纯金属。 3.实质：（幻灯）得到电子 金属离子金属单质即：M n+ + ne-→M 还原剂 （过渡）既然我们已经知道金属冶炼的实质，是用还原的方法使金属化合物中的金 欢迎下载
一、选择题 a每道题只有一个选项符合题意 1．下列应用在高铁列车上的材料，不属于 ．．．金属材料的是 A．不锈钢 B．玻璃 C．铝合金 D．铜线 2.下列有关说法不合理的是 A．“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁 B．家用铝锅可以用来盛放酸性食物 C．防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气 D．可用盐酸除去铁锈 3．下列有关金属的说法错误的是 A．常温下金属均为固态B．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈 D．铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜，使铝具有很好的抗腐蚀性能 4．下列说法正确的是 A．铝是人类最早利用的金属材料 B．铜是目前世界年产量最高的金属C．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D．日常使用的金属材料大多数是合金5．炼铁高炉中发生了下列反应： ①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁②高温煅烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应④焦炭充分燃烧 其中属于化合反应的是 A．①和④B．②和③C．③和④D．只有④ 6．金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为： R+CuCl2＝RCl2+Cu，则下列说法错误的是 A．该反应是置换反应B．金属R可能是铝 C．金属R活动性比Cu强D．该反应前后R的化合价发生了改变7.小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱 氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有：①Cu和C；②Fe2O3和C； ③Fe3O4和C；④Fe3O4、C和Fe；⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是 A．①③⑤B．②④⑤C．②⑤D．④⑤ 8.下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后， 得出的结论错误的是
冶炼金属的方法归纳 王志荣 冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程，除物理方法外，金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。根据金属的化学活动性不同，工业上冶炼金属一般有以下几种方法： 一.物理方法 用于提取最不活泼的金属。Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属金（Au）。 二.化学方法 绝大多数金属均用化学法提取。这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应（或加热使金属元素还原），具体有以下三种： 1.电解法 该法适合冶炼金属活动性很强的金属，因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。 对于某些不活泼金属，如铜、银等，也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。 如电解精炼铜，用硫酸铜（或氯化铜）溶液作为电解液，粗铜（含锌、铁、镍、银、金等杂质）铜板作为阳极，用纯铜薄钢板作为阴极。 总反应：
2.热还原法 该法可冶炼较活泼的金属，碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。 （1）用碳作还原剂（火法冶金）（缺点：易混入杂质，污染大） （2）氢气作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵） （3）用一氧化碳作还原剂（缺点：有污染） （4）用比较活泼的金属作还原剂（缺点：易形成合金） （铝热反应） 3.热分解法 有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到，用该法可冶炼某些不活泼金属。 如工业上用焙烧辰砂矿（HgS）的方法制取汞：受热分解均可得到Hg和Ag： 从矿石中提炼金属一般要经过三个步骤：（1）矿石的富集；（2）冶炼；（3）精炼。 金属冶炼的方法与金属的活动性顺序有相关性，即：
《金属的冶炼与利用》专题练习(1) 金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列属于金属共性的是( ) A．很高的熔点B．良好的导电性C．很大的硬度D．银白色的光泽 2．世界卫生组织把铝确定为食物污染源之一。铝的下列用途必须加以控制的是( ) A．用铝合金制门窗B．用铝合金作飞机材料 C．用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐D．用金属铝制电线一 3．联合国卫生组织推荐使用中国的铁锅作炊具，是因为( ) A．铁的价格比铜便宜B年铁的导热性能比铝好C．适当补充铁元素有益健康D．铁锅做菜味道更好 4．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( ) ①铁钉表面产生气泡②液体由无色逐渐变为浅绿色③铁钉的质量减轻④液体的质量减轻 A．②③B．①②③C．①②④D．①②③④ 5．下列描述中，属于金属化学性质的是( ) A．铜是紫红色固体B．汞在常温下呈液态C．铝能与酸反应D．钠的质地较软6．（2013．苏州）下列物质不属于合金的是( ) A．青铜B．铝C．钢D．生铁7．（2013．泰安）小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论错误的是( ) A．滤液中一定没有银离子B．滤渣中一定含有金属单质M C．滤渣中一定含有单质铜D．加入的金属M可能是单质铁 8．（2013．东营）人类的生产生活离不开金属材料。 (1)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”，在“五金”顺序中把金属_______的位置移到最后，正好符合由弱到强的_______顺序。 (2)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。下图用品中，利用金属导热性的是_______，延展性的是_______。（填字母序号） (3)铜也容易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]，是铜与空气中的氧气、水和_______共同作用 的结果。 (4)合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔 合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。 ①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如 下图所示的关系，其中横坐标表示的是_______的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为_______。 ②保险丝由铋、铅、锡、镉组成，其熔点约为_______。 A．15～30℃B．60～80℃C．235～250℃D．300～320℃ 9．（2013．资阳）向铁粉和氧化铜的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，充分反应后过滤，向滤液中插入铁片，有气泡产生，则滤渣中一定含有_______；氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为__________________。实验室用浓硫酸配制一定量的稀硫酸，正确操作是将______________，并不断搅拌。10．（2013．荆门）用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下： 请回答下列问题： (1)固体B的成分是_______（用符号表示）。
《6.2 金属矿物与冶炼》教学设计 教学目标： 一、知识与目标 1、了解元素有两种存在形态。 2、认识几种金属矿物。 3、了解实验室炼铁原理。 二、过程与方法 认识还原反应及物质的还原性。 三、情感态度与价值观 体验工业炼铁的过程和方法。 教学重点： 实验室模拟炼铁实验。 教学难点： 认识还原反应及物质的还原性 教学方法： 实验引导，观察分析，结合多媒体直观形象化，以学生为主体。 内容分析： 本节教学重点是钢铁冶炼，难点是还原反应。实验室模拟一氧化碳还原炼铁实验是新知，而还原性的概念学生已有相关知识，但还原反应概念学生相对比较陌生。 学情分析： 进入第六章金属的学习已有两个课时，学生已经基本掌握了金属的物理性质、化学性质及金属活动性顺序应用等知识，通过第五章内容的学习对于还原反应、还原性等概念都有了一定程度的认知，对于本节内容的学习起了铺垫作用。 设计思路： 本节课的重点内容钢铁冶炼分为两个环节，第一环节为实验室模拟一氧化碳还原炼铁实验，利用实验探究的方法反应方程式、装置、操作要点反应现象的描述几方面进行学习，第二环节为钢铁厂炼铁过程，先让学生自主阅读、归纳，再从原理、设备、原料几方面进行总结，加入视频观看使学生对钢铁的冶炼有更加直观感性的认识，巩固对重点知识的掌握，最后由冶炼方法直接引入金属冶炼方法的学习。
教学过程： 教学过程中的主要环节及要点： 板书设计： 6.2 金属矿物与冶炼 一、金属矿物 二、钢铁的冶炼 ⑴设备：高炉
⑵反应 ①焦炭转变成二氧化碳 ②二氧化碳变成一氧化碳 ③一氧化碳还原铁矿石⑶产物：生铁
6.2 金属矿物与冶炼 教学设计 第一初中王春枝
金属常见冶炼方法 一、电解法 金属活动顺序表中金属的冶炼如： （熔融） （熔融） ［生成的O2与阳极炭棒反应生成CO、CO2，所以应不断补充阳极炭棒，冰晶石（）为助熔剂。］ 二、热还原法 金属活动顺序表中金属的冶炼。 （1）用作还原剂 （制很纯的还原性铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火球”。） （2）用C（焦炭、木炭）、CO作还原剂。如： （我国是世界上冶炼锌最早的国家，明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载） （3）作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属
（4）用等活泼金属为还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。 （熔融） （熔融） 钛是银白色金属，质轻和机械性能良好，耐腐蚀性强，广泛应用于化学工业、石油工业、近代航空、宇航、以及水艇制造中，被称为“空中金属”、“海洋金属”、“陆地金属”。医学上利用它的亲生物性和人骨的密度相近，用钛板、钛螺丝钉制作人工关节、人工骨，很容易和人体肌肉长在一起。所以又被称为“亲生物金属”。钛的合金（如钛镍合金）具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”。此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。由于钛在未来科技发展中的前景广阔，又有“未来金属”之称。 三、加热法 等不活泼金属的冶炼，可用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法。如： 唐代李白的秋浦歌：炉火照天地，红星乱紫烟。郝郎明月夜，歌曲动川寒。秋浦：在今安徽省池洲市西，当时产银、铜。郝郎指冶炼工人。
四、物理提取——富集 在自然界中存在，其密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质， 便可得。刘禹锡的浪淘沙：日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。（隈：水转弯的地方） 五、湿法冶金 即利用溶液中发生的化学反应（如置换、氧化还原、中和、水解等），对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。如金、银的工业冶炼： 六、金属冶炼方法记忆（按金属活动性顺序） K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 电解熔融的化合物用碳、氢气等还原加热法游离态，物理提取
2014年中考化学一轮复习教案金属的冶炼与利用(2) 第13课时金属活动性顺序 【课时目标】 1．熟记金属活动性顺序表，并能根据金属活动性顺序对常见金属能否与稀盐酸（或稀硫酸）和盐溶液发生置换反应进行判断。 2．能用金属活动性顺序表解释日常生活中的一些现象。 3．能根据有关的实验现象判断出金属活动性顺序，能设计实验验证不同金属的活动性顺序。 4．能正确分析金属与盐溶液（或酸、盐混合溶液）混合经充分反应、过滤后所得固体的成分及滤液中的金属离子。 【自主复习】 1．金属单质与酸溶液能否发生置换反应，发生反应的剧烈程度，可说明金属的活动性_______；金属能否与盐溶液发生置换反应，也能说明金属的活动性_______；金属元素在自然界中有没有单质存在，也可说明金属的活动性_______。 2．默写常见金属的活动性顺序：_______、Sn、Pb、(H)、_______、Pt、Au（金属活动性由强到弱）。 3．写出金属与酸溶液发生置换反应的条件： (1)____________________________。 (2)____________________________。 4．写出金属与盐溶液发生置换反应的条件： (1)____________________________。 (2)____________________________。 (3)钾、钙、钠等非常活泼的金属除外。 5．完成下列反应的化学方程式。 (1)镁和稀硫酸：______________。 (2)铝和稀盐酸：______________。 (3)铁和稀盐酸：______________。 (4)铁和硫酸铜溶液：______________。 (5)铜和硝酸银溶液：______________。 注意：铁与酸或盐发生置换反应时生成亚铁盐。 6．能置换出酸中氢的金属活动性比氢_______，不能从盐酸、稀硫酸中置换出氢的金属活动性比氢_______，能置换出盐中金属的金属活动性比盐中金属_______。 7．按要求写出相应的化学方程式： (1)有银白色固体参加的置换反应：______________。 (2)有红色固体生成的置换反应：______________。 (3)有气体单质参加的置换反应：______________。 8．请用三种不同的实验方案探究金属镁、铁和铜的活动性顺序（只写所需药品）： (1)____________________________。
△ △ 第五章金属的冶炼和利用第一节金属的性质与利用 一、金属的物理性质 大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、有金属光泽、常温下为固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性 问题：黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？ 方法：测密度、硬度等（物理方法） 火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。（化学方法） 二、金属的化学性质 （1）金属与氧气的反应 常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下，铁、铜等很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。 活动与探究：在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象 现象：铜丝表面变黑 2Cu+O2＝2CuO 总结：实验表明：绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。表达式：金属+氧气→金属氧化物（化合反应） ①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？ ②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？ （2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应 观察与思考：在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。Mg+2HCl=MgCl2+H2金属表面有气泡。 Fe+2HCl=FeCl2+H2 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____ (3)由此推出，金属活动性顺序__________________ 小结：绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。 哪个反应最适合实验室制取氢气？为什么？ 金属＋酸→盐＋氢气（置换反应） （3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应） 活动与探究：铁与硫酸铜的反应
培优专题讲解《金属的冶炼与利用》 金属的化学性质 【考点图解】 *盐：是指组成中含金属离子和酸根离子的化合物 【学法透析】 1．几种活泼金属的特殊反应 (1)K、Ca、Na、Mg等金属不但能在空气（或氧气）中燃烧，还能在CO2和N2中燃烧。如：4Na＋3CO2点燃2Na2CO3＋C2Mg＋CO2点燃2MgO＋C 3Mg＋ N2点燃Mg3N2。 故贮存活泼金属的仓库发生火灾，不可以用CO2灭火器来灭火。 (2)K、Ca、Na三种金属化学性质非常活泼，它们在常温下能与水发生剧烈的反应，
生成氢氧化物和氢气。如：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ Ca＋2H2O＝Ca(OH)2＋H2↑故保存这三种活泼金属时需隔氧隔水，一般保存于煤油中。 (3)Al等熔点较低的活泼金属能在高温时还原某些金属氧化物，可用于冶炼高熔点金属。如：8Al＋3Fe3O4高温9Fe＋4Al2O3（此反应常用于铁路上焊接钢轨） 2．金属与酸的反应 (1)Mg与稀盐酸或稀硫酸的反应很剧烈，容器壁发烫，是一个典型的放热反应。 (2)盐酸易挥发出HCl气体，故盐酸一般不用于实验室制H2，以免制得的H2中混有HCl而不纯。 (3)浓硫酸和硝酸有强氧化性，它们和活泼金属反应不能生成H2。另外，Fe、Al等金属在冷的浓硫酸中会被迅速氧化而使其表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止内层的金属进一步反应，这种现象叫“钝化”现象。工业上常用铁槽车运输大量的浓硫酸就运用了这一原理。 3．判断金属活动性顺序的方法 (1)根据金属能否与氧气反应以及反应的难易和剧烈程度可判断金属活动性强弱。例如常温下铝就能被空气中的氧气氧化，而金即使在高温下也不与氧气反应，故金属活动性Al>Au。 (2)根据一种金属能否从另一种金属的盐溶液中将其置换出来可判断这两种金属的活动性强弱。例如铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，铜能从硝酸银溶液中置换出银，而银不能从硫酸铜溶液中置换出铜，铜不能从硫酸亚铁溶液中置换出铁，则这三种金属的活动性强弱为Fe>Cu>Ag． (3)根据几种形状和颗粒大小相近的金属与 相同浓度的同种酸能否反应及反应产生H2的速 率可判断这几种金属的活动性强弱。例如将外形 大致相同的镁片、锌片、铁片和铜片投入到相同 浓度的稀盐酸中，镁表面迅速冒出大量的气泡且 很快反应完，锌表面有较多的气泡持续而均匀地冒出，铁表面有细小的气泡冒出，而铜表面无气泡冒出，如右图所示，则这四种金属的活动性强弱为Mg>Zn>Fe>Cu。 (4)根据金属在自然界的主要存在形式可判断其活动性强弱。如铁在自然界主要以化合物的形式存在（即化合态），而金和银在自然界主要以单质形式存在（即游离态），则金属活动性强弱为Fe>Au(或Ag)。 (5)根据金属氧化物是否溶于水或是否能与水反应可判断其活动性强弱。如氧化钙易与水反应：CaO＋H2O＝Ca(OH)2，而氧化铁不溶于水，不与水反应，则钙与铁金属活动性强弱为Ca>Fe。 4．几种有色溶液 (1)含MnO4－的溶液呈紫红色，含MnO42－的溶液呈绿色。 (2)含Cu2＋的溶液一般呈蓝色，含Fe2＋的溶液一般呈浅绿色，含Fe3＋的溶液一般呈黄色，其它金属离子的溶液一般呈无色。 (3)铁与稀酸或某些盐溶液发生置换反应时，一律生成含Fe2＋的浅绿色溶液。如Fe＋
高中化学网络探究教学案例――金属的冶炼 一．教材分析 本节教材分为两部分。教材首先以金属在自然界中的分布、存在状态、储量以及金属资源的回收、利用和保护作为本节的引言，引出第一部分关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中，利用氧化还原反应原理，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤，也是化学所要研究的主要问题。由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，冶炼方法当然不同。接着教材以金属活动顺序为线索，以举例的方式简介了金属冶炼的三种方法，即热分解法、热还原法和电解法。最后要求学生总结、归纳并揭示金属冶炼的一般规律： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法热还原法热分解法物理提取法教材第二部分是金属的回收和资源保护的有关知识，这些知识的要求不高（只有A级），可采用自学、讨论、发表意见等方法组织教学，主要目的是培养学生环保意识和资源观念，这也是教材4－20图的目的所在。 总之，本节课可以采用网络环境支持下的“学生自学讨论－师生共同归纳”的教学方法组织教学，以激发学生学习的积极性，培养他们自主学习的能力，同时，增强他们的环保和资源保护意识以及社会责任感。 二．教学目标 1. 知识方面： （1）、常识性介绍金属在自然界中的发布、存在形态以及储量（A级）。 （2）了解金属冶炼的一般原理及步骤（B级）。 （3）记住金属冶炼的三种方法，即热分解法、热还原法和电解法（A级）。（4）常识性介绍金属回收与环境资源保护的意义（A级）。 （5）能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式（B级）。2．能力方面： （1）通过金属冶炼的一般方法的教学，培养学生归纳，总结规律的能力，并掌握一般到个别的科学学习方法。 （2）通过网络环境支持下的自主学习，帮助学生初步学会利用网络进行学习。（3）培养学生的自主探究精神和自学能力；分析问题和解决问题的能力。3．情感方面： （1）通过浏览网页中我国古代冶金技术的相关内容，体会我国古代劳动人民的
金属的冶炼与应用 Prepared on 22 November 2020
第五章金属的冶炼与应用 主备人：陈菊平修改：尹菊花 教学目标： 1、了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用；认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 2、初步比较常见金属的活泼性的强弱，为今后学习金属活动性顺序打下基础；知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应，铁与硫酸铜之间的反应，置换反应的概念。 3、使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理；学习用排水法和向下排空气法收集氢气的方法；培养学生观察问题分析问题的能力。 4、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 5、知道钢铁锈蚀的条件；了解防止金属锈蚀的简单方法；知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收的重要性。 教学重点： 1.金属的物理性质和化学性质。 2.含杂质物质的化学方程式的计算；铁的两种合金。 3.铁生锈的条件及防护。 教学难点： 1.铁的化学性质实验探究方案的设计； 2.通过和已有化学知识的联系、比较、理解并得出结论“铁的化学性质比较活 泼”； 3.含杂质物质的化学方程式的计算； 4.“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。 5.探究铁生锈的条件。 课时安排：共课时 §5、1金属的性质和利用3 §5、2金属矿物铁的冶炼 §5、3金属的防护和回收1 复习测试1 §8、1金属的性质和利用（课时1） 教学目标： 1、了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；
2、知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用； 3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 教学重点难点： 金属的物理特征，合金及合金的物理特性。 教具准备： 常见金属、常见合金 教学过程： 【新课导入】 1.金属伴随着人类从古代走向文明，为人类作出了伟大的贡献。在我们的生活中金属制品随处可见，就连我们身体内也含有多种金属元素，真可谓人类的生存发展与金属元素息息相关。今天我们就一起来学习金属和金属矿物。 2.实物展示常见的金属。 一、金属的物理性质 【想一想】1.人类最找发现的金属是什么 2.你知道那些金属见过哪些金属完成P114表5-1 【投影】展示各种金属材料的应用 【议一议】]P115联想与启示 【实验探究】铁丝，铜丝，镁条，铝片的物理性质。 【小结】金属的主要物理性质：具有金属光泽，能导电、导热，有较好的延展性等。 【交流讨论】 1.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制 2.为什么菜刀、镰刀、锤子用铁制而不用铅制 3.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬 4.联合国为什么推荐使用中国的铁锅作炊具 二、合金 【情景引入】我们身边的金属制品都是纯金属吗 【讨论】下列场合需要什么样的金属 灯丝、飞机的外壳、刀具、钢笔尖、铜钟 【阅读讨论】合金的形成。 【活动探究】合金的硬度与熔点和组成金属的关系。 【师生整理】 【交流讨论】一些常见合金的特性和用途。
金属的冶炼教案 【教学背景】 在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用。本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。 【教学目标】 ★知识与技能目标 1、了解金属元素在自然界的存在形态。 2、掌握金属冶炼的原理和方法。 3、掌握铝热反应及其应用。 4、了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。 ★过程与方法目标 1、培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。
2、通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。 3、通过对案例探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。 ★情感态度与价值观目标 1、体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。 2、通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 3、介绍我国古代在金属冶炼方面的成就，激发学生的爱国主义情感。 4、认识化学在环境保护钟的作用，树立绿色化学的观念。 【教学重点、难点】 教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。 教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。 【教学方法】 多媒体辅助教学：利用图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成丰富的感性认识。
初中化学专项复习之金属的冶炼与利用检测题（解析版） 姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________ 题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分 一、选择题（共22题） 1.下列性质都属于金属的物理性质的是（） ①导电性②熔点低③延展性④有金属光泽⑤不易导电⑥导热性 A. ②⑤ B. ①③④⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥ 【答案】B 难度：基础知识点：金属材料 2.相同质量的Mg、Fe分别与足量的稀盐酸作用，产生H2的质量m（H2）与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）的关系如下所示，其中正确的是（） 【答案】D解析：Mg比Fe活泼，Mg与稀盐酸反应产生气体的速率比Fe快。根据两者与稀盐酸反应的化学方程式可知：24 g Mg与足量的稀盐酸反应能产生2 g氢气，56 g Fe与足量的稀盐酸反应能产生2 g氢气，所以相同质量的Mg和Fe与足量的稀盐酸反应，Mg产生的气体质量比Fe多。 难度：中等知识点：金属的化学性质 3.铝是生活中最为常见的金属之一。关于铝的“自我保护”能力极强的原因，这一问题引起了同学们的极大兴趣，大家纷纷提出自己的看法：①铝的化学性质本来不活泼，难被腐蚀；②市场上的铝材料通常是铝合金，合金是不发生化学反应的；③铝性质活泼，表面能产生一层结构致密的氧化膜。你所认同的是（） A.① B.② C. ③ D.①②③ 【答案】C解析：①错误，因为铝的化学性质比较活泼；②错误，合金同样能发生化学反应；③正确，由于铝与氧气生成了一层致密的氧化物保护膜，所以，虽然铝的化学性质比较活泼，但不易被腐蚀。 难度：中等知识点：金属的化学性质 4.实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（） A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 评卷人得分
△ △第五章金属的冶炼和利用第一节金属的性质与利用 一、金属的物理性质 大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、有金属光泽、常温下为固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性 问题：黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？ 方法：测密度、硬度等（物理方法） 火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。（化学方法） 二、金属的化学性质 （1）金属与氧气的反应 常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下，铁、铜等 很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。 活动与探究：在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象 现象：铜丝表面变黑 2Cu+O2＝2CuO 总结：实验表明：绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。 表达式：金属+氧气→金属氧化物（化合反应） ①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？ ②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？ （2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应 观察与思考：在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸， 观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。 Mg+2HCl=MgCl2+H2金属表面有气泡。 Fe+2HCl=FeCl2+H2 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____ (3)由此推出，金属活动性顺序__________________ 小结：绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。 哪个反应最适合实验室制取氢气？为什么？ 金属＋酸→盐＋氢气（置换反应） （3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应） 活动与探究：铁与硫酸铜的反应