第一节 开发利用金属矿物和海水资源(1)
教学目的:1、了解金属冶炼的一般原理。
2、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:
[板书]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+3CO====2Fe+3CO2
WO3+3H2====W+3H2O
Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3
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。
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
三、不同金属冶炼方法的选择
金属的活动顺序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强 → 弱 金属离子得电子能力 弱 → 强