第四章 第一节 第一课时 金属矿物的开发利用

第四章 第一课时 晨背关键语句 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 第一节 返回 返回 返回 返回 返回 1金属冶炼的实质是金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质。 2常见金属的冶炼方法： K、 电解法， 热还原法， 热分解法。 返回 3 必记七反应： ( 1 ) 2= =加热2 ， ( 2 ) 2= =加热4 ， ( 3 ) M 熔融 ) = =电解 ， ( 4 ) 2熔融 ) = =电解冰晶石4 3， ( 5 ) 2l( 熔融 ) = =电解2 ， ( 6 ) 2= =高温2F e 铝热法炼铁 ) ， ( 7 ) 3= =高温2F e 3 高炉炼铁 ) 。 返回 返回 自学教材 填要点 1金属元素的存在形式 (1)金、铂等极少数金属以 形式存在。 (2)绝大多数金属元素以 的形式存在。 2金属冶炼的原理 利用金属活泼性的不同，采用不同的方法将金属矿物中的金属从其化合物中 出来，用于生产和制造各种金属材料。 游离态 化合态 还原 返回 3 金属的冶炼方法 ( 写出反应的化学方程式 ) (1) 热分解法： 适用于不活泼金属的冶炼。 加热分解 ； 加热分解 。 (2) 电解法： 适用于活泼金属的冶炼。 冶炼金属钠： ； 冶炼金属镁： ； 冶炼金属铝： 。 2 = =2 O 2 O ： 2A g 2 O = =4A g O 2 2N aC l( 熔融 ) = =电解2N a M gC l 2 ( 熔融 ) = =电解 2A l 2 O 3 ( 熔融 ) = =电解冰晶石 4A l 3O 2 返回 ( 3) 高温还原法： 适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有等。 高炉炼铁： ； 铝热反应炼铁： ； 用氢气还原氧化铜： 。 焦炭、一氧化碳、氢气 O 3 3C O = =高温 2F e 3C O 2 2A l O 3 = =高温 O 3 2F e C H 2 = = H 2 O 返回 ( 4) 其他方法： 湿法炼铜： ； 火法炼铜： 。 4 有效利用金属资源的途径 ( 1) 提高金属矿物的 ； ( 2) 减少金属的 ； ( 3) 加强金属资源的 ； ( 4) 使用 代替金属材料。 S O 2 = =高温 2C u =用率 使用量 回收和再利用 其他材料 返回 师生互动 解疑难 (1)金属冶炼方法与金属活动性顺序的关系： K a l e i b (H) g u | 电解法 | 热还原法 | 热分解法 | 其他方法 | (2)热还原法的分类： 返回 (3)热还原法的优缺点： 用 成产物 制得的金属纯度较高，但成本也较高。 用 还原剂冶炼金属时， 般在冶炼炉中通过下列反应生成： C O 2 = =高温 ， C = =高温2C O ，所以用原法冶炼得到的金属中混有杂质 C ，纯度不高。 返回 用 不到纯度较高的金属。 用铝热反应冶炼金属，克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的问题，但是成本较高。 返回 1用 “短线 ”将下列金属与冶炼方法连接起来。 金属 冶炼方法 A热分解法 B高温还原法 C电解法 案： C， B， B， A 返回 实验操作 实验现象 ( 1) 镁条剧烈燃烧 ( 2) 氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应 ( 3) 反应放出大量的热，并发出耀眼的白光 ( 4) 纸漏斗的下部被 ，有 落入沙中 实验结论 在高温下， 化学方程式 铝与 出大量的热 2A l 3 = =高温 3 2F e 烧穿 熔融物 返回 2铝热反应 概念 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 原理 作还原剂， 作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来 铝热剂 铝粉和某些金属氧化物 (组成的混合物 引发操作 在铝热剂上放 入镁条并将镁条点燃 反应特点 在高温下进行，迅速反应并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与 应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如 V、 接钢轨等 属氧化物 返回 3注意事项 (1)铝热反应实验中，镁条为引燃物质， (2)镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 (3)氧化铁粉末要干燥，铝粉要没有被氧化，否则难以反应。 (4)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 (5)蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 返回 2判断下列描述的正误 (正确的打 “”，错误的打 “ ”)。 (1)铝热剂中的氧化剂是铝粉。 ( ) (2)铝热剂是纯净物。 ( ) (3)铝热反应是放热反应。 ( ) (4)氧化镁与铝粉混合在一定条件下能发生铝热反应制得 ( ) 答案： (1) (2) (3) (4) 返回 返回 例 1 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 方法 A 2= =2 热分解法 B 2A l 2 O 3 ( 熔融 ) = =通电冰晶石4A l 3 电解法 C = =高温2C u D 2A l = =高温2 返回 解析 活泼金属 K、 等活泼金属 活泼金属 A、 B、 答案 C 返回 (1)金属冶炼方法的选择依据是：金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。 (2)同一种金属可能有不同的冶炼方法，可根据原料、生产设备、金属的用途等来确定，如金属 法冶炼、火法冶炼。 返回 提示： 融状态不导电，故工业上冶炼 工业上冶炼镁、铝为什么不用电解熔融 返回 例 2 如图所示，把 5 在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。 返回 通过以上实验信息，回答下列问题： (1)写出该反应的化学方程式： _， 在该反应中 _是氧化剂， _是还原剂，该反应称为 _反应。 (2)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔： _；蒸发皿盛沙： _；镁条：_；氯酸钾： _。 返回 解析 ( 1) 铝热反应为 2 = =高温2 反应中 还原剂。 ( 2) 铝热反应实验中 为使熔融物易落下通常在内层纸漏斗底部剪一个孔； 为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛放沙子； 反应中镁条引起氯酸钾分解； 氯酸钾促进镁条燃烧，引发铝热反应。 返回 答案 ( 1) F e 2 O 3 2A l = =高温 O 3 2F e O 3 铝热 ( 2) 使熔融物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起氯酸钾分解 促进镁条燃烧，引发铝热反应 返回 铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不