湖北省宜昌市高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 金属矿物的开发利用 第一课时学案 新人教版必修2（通用）

第一节 开发利用金属矿物和海水资源第一课时 金属矿物的开发利用一金属在自然界中的存在金、铂等少数金属以态存在，绝大多数金属以态存在二金属的冶炼金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。其本质为：Mn+ne- = M金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。金属活动顺序K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb(H) CuHg AgAu Pt金属原子失电子能力金属离子得电子能力主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法1热分解法对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：2HgO2Ag2O2热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+3CO WO3+3H2 W+3H2OZnO+CZn+COMgO+C Mg(g)+CO(g) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（湿法炼铜）Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（铝热反应）【演示实验】课本P89实验4-1 注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10 cm（过短热量不够，影响实验效果。）现象：，镁条剧烈燃烧，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的是铁珠。结论：Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（铝热反应）铝热反应的特点：高温引燃剧烈放热，体现氧化铝高熔点的性质。 应用：焊接钢轨冶炼高熔点金属镁带和氯酸钾的作用_。（3）电解法非常活泼的金属用一般的还原剂很难将它们还原出来，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：2NaCl（熔融） MgCl2（熔融） 2Al2O3 一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2（4）有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：Cu2S+O2 2Cu+SO2三金属提炼步骤（1）矿石的富集、除杂；（2）冶炼；（3）精炼。矿产资源是大自然赋予人类的宝贵财富，但并非取之不尽用之不竭，随着人们的开发利用，将会日渐减少，因此要加强金属资源的回收和再利用，节约矿产资源。我国幅员辽阔，是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。我国矿产资源总值居世界第3位，但人均拥有量约为世界人均水平的。因此，我们更应注意金属的回收和资源的保护。【典例1】金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是 A.越活泼的金属越难冶炼 B.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的 【典例2】如图所示，用两张圆形 滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起， 使四周都有四层。把内层滤纸取出， 在底部剪一个小孔，用水润湿，再 跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈 上，下面放置一盛沙的蒸发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，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。观察发生的现象。 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）选出该实验的实验现象（填写在横线上）：_ 。 镁条剧烈燃烧；放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；纸漏斗的下部被烧穿；有红热状态的液珠落入蒸发皿