归纳与整理课程导入

第四章

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

金属矿物的开发利用

学习目标

1.了解金属冶炼的实质、方法。

2.通过比较不同金属的冶炼,理解不同金属冶炼方法不同的原因。

3.了解金属的回收利用与资源的保护。

自主学习

1.金属在自然界中的存在形态

金、铂等少数金属以

的形式存在,绝大多数金属以

的形式存在于自然界中。 2.金属的冶炼原理

金属的冶炼就是将金属矿物中的金属从其

中

出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 3.金属的冶炼方法

(1)热分解法:对于一些不活泼的金属,可以用直接加热分解的方法从其化合物中还原出来。

例如: 加热分解HgO冶炼Hg:

(写化学方程式,下同);

加热分解Ag2O冶炼Ag:

。 (2)电解法:适用于非常

的金属的冶炼。 例如: 电解熔融NaCl冶炼Na:

(写化学方程式,下同);

电解熔融MgCl2冶炼Mg:

;

电解熔融Al2O3冶炼Al:

。 (3)热还原法:大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的。

①常用的还原剂有

、

、

等。 例如: Fe2O3+CO——

(补充完整化学方程式,下同);

CuO+C——

。 ②一些

也可作还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。 例如: 铝热法炼铁:

(写化学方程式)。 4.有效利用金属资源的途径

提高金属矿物的

,减少金属的

,加强金属资源的

,使用

代替金属材料等。 课内探究

1.金属冶炼的定义及实质

阅读课本第88页相关内容,回答以下问题: 金属元素在自然界中的存在形式是什么?什么是金属的冶炼?从金属活动性顺序来看,金

属冶炼的实质是什么?

2.金属冶炼的方法

【思考交流】不同的金属冶炼方法是否相同?金属冶炼的方法有哪些?完成下表。

金属活动性顺序

K

Ca

Na

Mg

Al Zn

Fe

Sn

Pb

(H)

Cu Hg

Ag 金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

【实验探究】

探究实验41

铝热反应

(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(如课本图41所示),下面放置一盛沙子的蒸发皿。

(2)将5 g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)。

现象

铝与氧化铁反应的化学方程式

【思考】金属活动性顺序与金属冶炼有何关系?为什么人类使用铁器比铜器晚?

【迁移应用】1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于(

)

A.金属导电性强弱

B.金属在地壳中含量多少

C.金属的化合价高低

D.金属的活动性强弱

2.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(

)

选项

冶炼原理

A B C D 2HgO2Hg+O2↑

4Al+3O2↑

2Cu+SO2

2Fe+Al2O3

方法

热分解法

电解法

热分解法

热还原法

2Al2O3(熔融)Cu2S+O2Fe2O3+2Al

随堂检测

1.有关金属(除铂、金外)的冶炼原理下列说法正确的是(

) A.肯定发生的是置换反应

B.肯定发生的是分解反应

C.肯定发生的是氧化还原反应

D.只能用金属作还原剂冶炼金属

2.金属锂是密度最小的金属,等质量的金属,锂可以释放出更多的电子,故常用来制造高性能电池。已知锂的金属活动性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采用的方法是(

) A.电解法

B.热还原法

C.热分解法

D.铝热法

3.冶炼金属一般有三种方法,则冶炼银、铁、钠应分别采用(

) A.热分解法、热还原法、电解法 B.热还原法、热分解法、电解法

C.电解法、热分解法、热还原法 D.电解法、热还原法、热分解法

4.均能使氧化铁还原成铁的一组物质是(

) A.CO、O2、H2

B.CO、H2、C C.CO2、H2O、O2

D.CO2、C、O2

5.能用铝为原料来冶炼难熔的金属是因为(

) A.铝的密度小,熔点较低

B.铝在空气中燃烧,放出大量的热

C.在金属活动性顺序中铝排在前面

D.铝具有还原性,发生氧化还原反应时放出大量的热

6.下列说法中不正确的是(

) A.有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂

B.用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠

C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝

D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物

7.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是(

) A.Mg B.Cu C.Ag D.H2

8.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同,因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据(

) A.金属在自然界中的存在形式

B.金属元素在地壳中的含量

C.金属阳离子得电子的能力

D.金属熔点的高低

9.下列各种冶炼方法中,可制得相应的金属的是(

) A.加热氧化铝

B.加热碳酸钙

C.电解熔融氯化钠

D.氯化钠与铝粉高温共热

10.能用热分解法制得的金属是(

) A.Fe B.Ag C.Mg D.Na