寒假自习课 2024-2025学年高一化学必修第二册人教版教学课件 第八章 第一节 第1课时 金属矿物的开发利用.pptx

第一节自然资源的开发利用

第1课时金属矿物的开发利用

第八章化学与可持续发展

高中化学人教版把隆第二

化石燃料

金属矿物

「学习目

标]

1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握

活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养证据推理与模型认知能力(重点)。

2.了解铝的冶炼原理(重点)。

引入新课

金属元素在自然界中的存在

化合态铝土矿(Al₂O₃)磁铁矿(Fe₃O₄)黄铁矿(FeS₂)

游离态自然金自然铂陨铁

黄铜矿(CuFeS₂)

赤铁矿(Fe₂O₃)

1.金属元素在自然界中的存在形态

游离态：金、铂等极少数金属

化合态：绝大多数金属元素

2.金属的冶炼

(1)概念：化合态游离态

利用氧化还原反应

赤铁矿(Fe₂O₃)纯铁

(2)原理：Mn++ne⁻===M

主要是金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。因为越活泼还原性越强，

离子的氧化性越弱，得电子能力越弱，就越难被还原，故使用的时间越晚。

根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属

材料受哪些因素的影响?为什么?

3.金属的冶炼方法

距今一百多年约3000年前约8000年前

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

电解法热还原法热分解法其他方法

一、金属矿物的开发利用

(1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下：

焊破

钢铁

是名解炼或的

热分解法适用于一些不活泼的金属

2HgO=^=2Hg+O₂↑2Ag₂o=A=4Ag+O₂↑

电解法适用于K、Ca、Na、Mg、Al等非常活泼的金属

2NaCI(熔融)电解2Na+Cl₂↑MgCl₂(熔融)电解Mg+Cl₂↑

(冰晶石：降低Al₂O₃熔化所需温度，降低能耗)

(2)金属的冶炼方法

常用的还原剂有：CO、H₂、C(焦炭)、一些活泼金属等

其他方法CuSO₄+Fe===Cu+FeSO₄湿法炼铜

Cu₂S+O₂高温2Cu+SO₂火法炼铜

高炉炼铁

铝热法炼铁(可用于焊接钢轨)

Fe₂O₃+3CO温2Fe+3CO₂

2Al+Fe₂O₃高温Al₂O₃+2Fe

热还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼

镁条

氯酸钾

氧化铁和铝粉的混合物

(2)金属的冶炼方法

物质

MgO

Al₂O₃

MgCl₂

AlCl₃

熔点/℃

2852

2054

714

190(以分子形式存在)

沸点/℃

3600

2980

1412

180

从表中可以发现，MgO熔点高，耗能多；AlCl₃的沸点比熔点低，易升华，

是共价化合物，熔融状态下不导电。

结合下列表格物质的熔、沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择

MgCl₂而不是MgO?为什么冶炼铝时，选择Al₂O₃而不是AlCl₃?

一、金属矿物的开发利用应用体验

1.判断正误

(1)在自然界中金属元素都以化合态的形式存在(×)

(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(√)

(3)在地壳中含量越多的金属元素，人类利用的越早(×)

(4)可以通过电解饱和食盐水的方法获取金属钠(×)

(5)铝热反应的本质是用铝将活泼性比铝弱的金属从其化合物中置换出来(√)

2.冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H₂作还原剂；②电解法；

③热分解法。下列金属各采用哪种方法?

(1)Fe、Zn、Cu等相对较活泼金属：①(填序号，下同)。

(2)Na、Mg、Al等活泼金属：②

-0

(3)Hg、Ag等不活泼金属：③

3.金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂可以采用的方法是电解法。

金属冶炼方法

电解法热还原法热分解法富集法

活泼性顺序

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu

方法选择原因

单质还原性

强——