人教版高中化学必修第2册 第八章 化学与可持续发展 第一节 第1课时 金属矿物的开发利用.pptVIP

第1课时金属矿物的开发利用第八章

内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升

素养目标1.了解金属在自然界中的存在形式,依据金属的活动性顺序,掌握不同金属冶炼的一般方法和原理。2.了解金属回收和资源保护的意义,体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。

课前篇素养初探

【自主梳理】一、金属在自然界中的存在形二、金属的冶炼冶炼方法与金属的活动性有关金属的冶炼是将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料的过程。1.热分解法适用于不活泼金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式。

2.电解法适用于非常活泼金属的冶炼。请补全下列反应的化学方程式。

铝的生产原理示意图如下:

3.高温还原法适用于大部分中等活泼的金属,常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、一些活泼金属等。请完成下列冶炼金属的化学方程式。

【微思考】除了上述方法外,你还能列举出哪些获得金属铜的方法?

三、有效利用金属资源的途径1.提高金属矿物的利用率。2.减少金属的使用量。3.加强金属资源的回收和再利用。4.使用其他材料代替金属材料。

【自我检测】1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在自然界中金属都以化合态存在。()(2)金属冶炼过程中,金属化合物得到电子发生氧化反应。()(3)铝热剂是纯净物,铝热反应是放热反应。()(4)金属阳离子被还原,一定会得到金属单质。()(5)工业上电解MgCl2溶液制取Mg。()×××××

2.(2021河北邯郸高一期末)下列有关金属冶炼的说法不正确的是()①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠②银可以采用热分解法,即通过加热Ag2O制得③用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝④高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质⑤工业上可以用铝热反应来冶炼某些熔点较高的金属,如铬、锰A.③④ B.①③ C.①②④ D.③⑤答案A解析氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝不导电,工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,③错误;高炉炼铁过程中,利用焦炭生成还原气(CO),再利用CO还原铁矿石得到单质铁,④错误。

课堂篇素养提升

任务一金属的冶炼原理【问题探究】化学科学的发展是推动人类文明进步的重要动力。金属冶炼技术的进步是人类文明进步的重要体现。

1.从自然界中获得金属单质,是否都必须发生氧化还原反应?提示不是;金、铂等可采用物理富集的方法获得,不发生化学反应。2.写出图中冶炼金属时涉及反应的化学方程式,指出金属元素化合价的变化,并总结归纳金属冶炼的实质。

3.金属的冶炼方法与金属的活动性顺序有什么关系?用数轴表示出二者之间的关系。提示

【深化拓展】1.金属冶炼方法的选择极少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在,如金、铂等;绝大多数金属元素以化合态形式存在于自然界。金属越不活泼,从其化合物中还原出来越容易;金属越活泼,从其化合物中还原出来越困难。

2.金属冶炼方法与金属活动性顺序的关系活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au单质还原性(原子失电子能力)强→弱阳离子氧化性(离子得电子能力)弱→强金属冶炼方法电解熔融盐或氧化物热还原法热分解法富集法还原剂或特殊措施直流电提供电子H2、CO、C、Al等,加热(△)加热(△)常采用物理方法

【素能应用】典例1下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()

答案C解析活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼,中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼,不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼,故A、B、D三项正确。C项错误,C项为火法炼铜。

【变式设问】利用铝为还原剂,能否将金属钠从氧化钠中还原出来?为什么?提示不能;钠的还原性强于铝,故铝不能将金属钠从氧化钠中还原出来。

规律方法金属冶炼的注意事项1.采用热分解法冶炼的金属的化合物通常不稳定,受热易分解,不需要太高的温度;而热还原法往往在高温下进行,电解法的温度视反应物的熔点而定。2.金属冶炼的其他方法(1)物理法:适用于极少数不活泼、以游离态存在于地壳中的金属,如金常用水洗法获得。(2)湿法冶金:利用溶液中发生的化学反应,对原料中的金属进行提取和分离的方法,如湿法炼铜Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。(3)火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2。

变式训练1(2021山东临沂兰山区高一期末)冶炼金属一般有以下几种方法:①热分解法;②焦炭法;③水煤气法(CO或H2);④活泼金属置换法;⑤电解法。这几种方法各有优缺点,它们在工业上均有应用。古代有:a.火烧孔雀石炼铜,b.湿