資源簡介

學習任務單
課程基本信息
學科化學年級九年級學期秋季課題常見的金屬材料（第一課時）教科書書 名：《化學》九年級全一冊 (
出版日期：
2023 年 07 月
)出版社： 山東教育出版社
學習目標
1.通過了解一些常見金屬在自然界中的存在形式， 知道不同金屬在自然界中的存在形式與其 活潑性有關； 2.通過學習金屬鐵的冶煉了解金屬冶煉的方法 、原理及實驗注意事項； 3.通過了解礦產資源不可再生的事實， 形成保護和合理開采礦產資源， 以及環境保護的意識。
課前學習任務
1.查閱資料， 了解一些常見的金屬礦石， 了解金屬在自然界中的存在形式。 2.查閱資料了解金屬冶煉的相關知識。 3. 閱讀課本 P88-89， 了解金屬礦物及其冶煉的相關知識。
課上學習任務
【學習任務一】 結合課前查閱的資料， 閱讀課本 88 頁相關知識， 自主學習常見的金屬礦石有哪些， 了解金屬 在自然界中的存在形式。 在自然界中的存在形式舉例說明少數不活潑金屬其余大多數金屬
【學習任務二】 通過金屬鐵的冶煉和金屬鋁的冶煉， 了解金屬冶煉的原理及方法。 1.金屬鐵的冶煉 實驗原料： 實驗原理： 實驗裝置：
實驗步驟： 實驗現象： 實驗注意事項： 2.金屬鋁的冶煉 原料： 原理： 【學習任務三】 1.什么是還原反應？還原劑？ 2.歸納總結金屬冶煉的方法。
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金屬的制取（冶煉） 方法 根據金屬的活動性順序不同， 工業上制取 （冶煉） 金屬的方法也各不相同。 1． 制取非常活潑的金屬， 如金屬鉀 、鈣 、鈉 、鎂 、鋁等 。 由于它們的還原性都太強， 一 般化學試劑很難將它們從其化合物中還原出來， 工業上一般采用電解氯化鉀 、氯化鈣 、氯化 鈉 、氯化鎂 、氧化鋁的熔融物（不能有水，否則制取的金屬太活潑， 會與水反應）， 分別得到 金屬鉀 、鈣 、鈉 、鎂 、鋁 。 電解質在熔融時也能形成可以自由移動的正 、負離子， 也就是說， 這五種熔融的鹽中分別含有 K＋ 、Ca2+ 、Na＋ 、Mg2+ 、Al3+和 Cl－ 、O2- 。 電解熔融鹽或氧化物和 電解鹽溶液的原理類似， 例如電解氯化鈉熔融物： 根據電解原理， 負極有大量的電子吸引正 離子 Na＋過去得電子變成金屬鈉單質［2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2 ↑], 不過電解熔融鹽 的成本很高。 但是， 金屬鉀的金屬性和還原性極強， 電解其熔融鹽需要消耗大量的電能， 比上述其他 幾種金屬電解消耗的電能多很多， 生產成本相當高， 所以工業上一般不采用電解法制取金屬 鉀 。 由于金屬鈉的沸點比鉀的高， 可利用高沸點金屬制取低沸點金屬 。 即用熔融的金屬鈉從 熔融的氯化鉀中置換出金屬鉀 。 由于溫度達到鉀的沸點， 金屬鉀以蒸氣的形式被置換出來 。 因為金屬鉀的金屬性比鈉強， 反應是可逆的， 所以要將置換出的鉀蒸氣立即導出反應容器， 減小容器中鉀蒸氣的含量， 使反應向正方向進行。 （ 1） 金屬鉀： Na（熔融） ＋KCl（熔融） NaCl＋K（蒸氣） （2） 金屬鈣： CaCl2（熔融） Ca＋Cl2 ↑ （3） 金屬鈉： 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2 ↑
（4） 金屬鎂： MgCl2（熔融） Mg＋Cl2 ↑ （5） 金屬鋁： 2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2 ↑ 2． 制取活潑性一般的金屬， 如金屬鋅、鐵、銅等 。工業上一般采用還原劑將金屬從它的 氧化物或鹽溶液中還原出來。 （ 1） 金屬鋅 火法冶鋅： ZnO＋COZn＋CO2 濕法冶鋅： Mg＋ZnSO4= MgSO4＋Zn （2） 金屬鐵 火法冶鐵： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 或者 Al＋Fe2O3Fe＋Al2O3 濕法冶鐵： Al＋FeCl3 = Fe＋AlCl3 （3） 金屬銅 火法冶銅： CuO＋H2Cu＋H2O 濕法冶銅： Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu 3． 制取不活潑的金屬，如金屬汞、銀等 。工業上一般采用加熱金屬氧化物使其分解成金 屬單質和氧氣的方法 。 例如在加熱的條件下使氧化汞分解得到汞。 （ 1） 金屬汞： 2HgO2Hg＋O2 ↑ （2） 金屬銀： 2Ag2O4Ag＋O2 ↑ 綜上所述， 工業上制取非常活潑的金屬， 一般采用電解金屬鹽或金屬氧化物的熔融物的 方法 。制取活潑性一般的金屬一般是利用還原劑將金屬從它的氧化物或鹽溶液中還原出來。 制取不活潑的金屬， 一般采用直接加熱金屬氧化物使其分解成金屬單質的方法。 電解法耗能最多， 熱還原法次之， 熱分解法需要的溫度比較低， 耗能最少 。幾乎所有的 金屬都能通過電解法制得， 但能耗太高， 工業上冶煉金屬的原則是盡量用能耗小的方法。

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