高中化学 第四章 第一节 第1课时 金属矿物的开发利用课件 新人教版必修2.ppt

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 1 下列说法正确的是 a 难失电子的原子获得电子的能力一定强b 非金属单质在反应中只作氧化剂c 金属单质在反应中只作还原剂d 在化学反应中某元素由化合态变为游离态 该元素一定被还原了 解析 稀有气体既难得电子 也难失电子 a错误 非金属单质也可作还原剂 如c s在空气中点燃 c s是还原剂 o2是氧化剂 b错误 金属元素只有正化合价 其单质在反应中只能作还原剂 c正确 若该元素由负化合价变为零价 则是被氧化 如hclo分解放出o2 d错误 答案 c 2 下列有关氧化还原反应的说法中正确的是 c a 被还原的物质是还原剂b 氧化还原反应一定是置换反应c 原电池反应的本质是发生氧化还原反应d 某元素被还原时 一定由化合态转化为游离态解析 被还原的物质 有元素化合价升高 即得到电子 为氧化剂 a错误 氧化还原反应还可以是化合反应 分解反应等 b错误 原电池反应实质是发生氧化还原反应 c正确 被还原也可以是由游离态转化为化合态 如具有强氧化性的单质o2 f2 cl2等 d错误 a 防止金属腐蚀b 掩埋被腐蚀的铁制品c 有计划 合理地开采矿物d 积极寻找金属的替代品 b 4 按要求写出下列反应的化学方程式 1 co还原cuo 2 氢气与氧化铁反应 3 铁与硫酸铜反应 3h2 fe2o3 2fe 3h2o co cuocu co2 fe cuso4 feso4 cu 高温 一 金属在自然界中存在的形态 等少数金属以 态的形式存在 绝大多数金 属以 态的形式存在于自然界 金 铂 游离 化合 二 金属的冶炼 1 金属冶炼的原理 得到 金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属离子 电子 被 为金属单质的过程 还原 2 金属的冶炼方法 不活泼 1 热分解法 适用于 金属的冶炼 加热分解hgo 加热分解ag2o 2ag2o4ag o2 2 热还原法 适用于大多数中等活泼金属的冶炼 常用的 还原剂有 等 焦炭 co h2 2hgo2hg o2 高炉炼铁 fe2o3 3co 2fe 3co2 高温 碳还原氧化铜 c 2cuo 2cu co2 高温 3 电解法 适用于 金属的冶炼 活泼 冶炼金属钠 冶炼金属镁 冶炼金属铝 2nacl 熔融 2na cl2 电解 mgcl2 熔融 mg cl2 电解 2al2o3 熔融 4al 3o2 电解 冰晶石 4 其他方法 火法炼铜 湿法炼铜 cu2s o2 2cu so2 高温 cuso4 fe feso4 cu 三 金属的回收和资源保护1 回收金属的意义 1 节约矿物资源 2 节约能源 3 减少环境污染 2 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 使用量 再利用 3 加强金属资源的 和 4 使用 代替金属材料 其他材料 利用率 回收 2al fe2o3 al2o3 2fe 铝热反应实验 1 实验原理 化学方程式 高温 2 实验装置 如图4 1 1 图4 1 1 3 实验现象 1 镁条剧烈燃烧 发出耀眼的白光 2 纸漏斗内剧烈反应 被烧穿后有熔融物落入沙中 3 熔融物冷却后除去外层熔渣 内熔物可被磁铁吸引 1 反应中镁条作引燃剂 氯酸钾作助燃剂 铝粉与氧化铁混合物叫做 在高温下铝粉将某些金属从其氧化物中置 换出来的反应称为 铝热剂 铝热反应 2 氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈反应 纸漏斗下部被烧穿 说明反应 熔融物冷却后除去外层熔渣 经检验内熔物是铁 说明铝热反应是 填四种 基本反应类型之一 放出大量的热 置换反应 金属冶炼方法与金属活动性顺序 金属活动性顺序表中 金属位置越靠后越易被还原 金属的位置越靠前越难被还原 这也就决定了金属的冶炼方法 1 电解法 熔融 电解法是最强的还原方法 适用于金属活动性顺序表中的 活泼金属k ca na mg al的冶炼 2 热还原法金属活动性顺序表中zn cu的冶炼常采用此法 常用的还原剂有h2 c co na al等 3 热分解法 用于冶炼不活泼金属hg ag 如2hgo 2hg o2 2ag2o 4ag o2 4 物理法au pt在自然界中主要以游离态存在 利用密度即可分离出来 铝热反应 1 概念 铝热剂 铝粉和某些金属氧化物 fe2o3 v2o5 cr2o3 mno2等 的混合物 在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 2 反应原理 铝作还原剂 另一种氧化物作氧化剂 用铝将金属氧化物 还原为金属单质的反应 置换反应 3 反应条件 反应在高温下进行 同时铝热反应本身放出大量热 使新 生成的金属单质呈液态且易与氧化铝分离 4 铝热反应的应用 1 在生产上 可用于焊接钢轨等 2 冶金工业上用于冶炼高熔点金属 如v cr mn等 在应用铝热反应解决问题时 要理解铝热反应的实质是置换反应 利用铝的活泼性置换出不活泼的金属 在判断铝热反应是否能发生时 应首先看金属的活泼性 金属的冶炼原理 例1 2011年河北衡水检测 不同的金属应选用不同的冶炼方法 如 热还原法 热分解法 电解法 你认为选择的原则 主要是依据 c a 金属在自然界的存在形式c 金属离子得电子的能力 b 金属熔点的高低d 金属元素在地壳中的含量 解析 金属冶炼采用不同的方法是由金属的活动性决定的 金属越活泼 则金属离子越难得到电子 冶炼条件越苛刻 故选c 1 2010年广东梅州检测 用下列物质冶炼金属的过程中 需要加入还原剂的是 a a fe2o3 b al2o3 c hgo d cu2s 解析 a项 fe2o3通常使用al co等还原剂进行冶炼 b项 al2o3采用电解法冶炼 c项 hgo是较不活泼金属的氧化物 采用加热法冶炼 d项 cu2s采用火法炼铜 即cu2s o2 2cu so2 无需另外加入还原剂 2 下列金属的冶炼需要在熔融状态下电解的是 a ca b fe c pb d hg a 高温 铝热反应的原理及应用 例2 用铝热法还原下列氧化物 制得金属各1mol 消耗 铝最少的是 d a mno2 b wo3 c cr2o3 d fe3o4 解析 用铝热法还原金属氧化物时 al作还原剂 金属氧化物作氧化剂 在反应中金属氧化物被还原为单质 显然在氧化物中金属化合价越高 变为单质时获得的电子越多 消耗的铝越多 同理 在氧化物中金属化合价越低 得电子数越少 消耗铝越少 a 3 下列金属冶炼原理类似于铝热反应的是 a 3mg cr2o3 b co cuocu co2 c kcl na 熔融 nacl k d zn feso4 fe znso4解析 铝热反应是在高温条件下用金属单质置换出另一种金属氧化物中的金属的反应 通常用于冶炼高熔点的金属 a项符合 b项不是置换反应 不同于铝热反应 c项 d项均是置换反应 但c项钾的冶炼原理是根据金属的沸点 从方程式可看出k沸点最低 d项是常温下 溶液中的反应 均不同于铝热反应 3mgo 2cr 高温 4 下列各组物质可以选用铝热反应进行冶炼的是 a