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1、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【今日目标】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。【学习过程】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:
2、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——
3、 。 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 AlZ
4、n Fe Sn Pb (H) CuHg 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5g干燥的氧化铁粉末和2g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
5、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( )选项冶炼原理方法A2HgO2Hg+O2↑热分解法B2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解法CCu2S+O22Cu+SO2热分解法DFe2O3+2Al2Fe+Al2O3热还原法【随堂检测】1.有关金属(除铂、金外)的冶炼原理下列说法正确
6、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、
7、O2、H2B.CO、H2、CC.CO2、H2O、O2D.CO2、C、O25.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( )
