第四章 第一節(jié) 第一課時金屬礦物的開發(fā)利用

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1、第第四四章章第第一一節(jié)節(jié)課前預習課前預習巧設(shè)計巧設(shè)計名師課堂名師課堂 一點通一點通創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)設(shè)計1設(shè)計2設(shè)計3課堂10分鐘練習課堂5分鐘歸納課下30分鐘演練考點一考點二第一 課時返回返回返回返回返回 1在地殼中含量位于第一位的金屬元素為在地殼中含量位于第一位的金屬元素為 ，人類最，人類最早使用的金屬是早使用的金屬是 ，生產(chǎn)生活中應用最廣泛的金屬是，生產(chǎn)生活中應用最廣泛的金屬是 。 2Na、Al、Fe、Cu在金屬活動順序中由前至后順序在金屬活動順序中由前至后順序為為 ，Na、Al3、Fe3、Cu2的氧化性由的氧化性由強至弱的順序為強至弱的順序為 。 3赤鐵礦赤鐵礦(主要成分是主

2、要成分是Fe2O3)被被CO還原的化學方程式還原的化學方程式為為 ，H2還原還原CuO的化學方程的化學方程式為式為 。Fe3、Cu2、Al3、NaNa、Al、Fe、CuAlCu Fe返回一、金屬在自然界的存在形態(tài)一、金屬在自然界的存在形態(tài) 二、金屬的冶煉方法二、金屬的冶煉方法 1冶煉原理冶煉原理 金屬冶煉就是將金屬從其化合物中還原出來，其實質(zhì)金屬冶煉就是將金屬從其化合物中還原出來，其實質(zhì)是金屬化合物中的金屬離子是金屬化合物中的金屬離子 電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)。電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)。得到得到返回2冶煉方法冶煉方法(用化學方程式表示用化學方程式表示)返回返回三、有效利用金屬資源的途徑三、有效利用金屬資源

3、的途徑1提高金屬礦物的提高金屬礦物的 ；2減少金屬的減少金屬的 ；3加強金屬資源的加強金屬資源的 ；4使用其他材料代替金屬材料。使用其他材料代替金屬材料。利用率利用率使用量使用量回收和再利用回收和再利用返回1判斷正誤判斷正誤(正確的打正確的打“”號，錯誤的打號，錯誤的打“”號號)。(1)在自然界中金屬都以化合態(tài)存在。在自然界中金屬都以化合態(tài)存在。 ()(2)在金屬化合物中金屬元素都顯正價。在金屬化合物中金屬元素都顯正價。 ()(3)金屬冶煉過程中，金屬化合物得到電子發(fā)生氧化反應。金屬冶煉過程中，金屬化合物得到電子發(fā)生氧化反應。 ()(4)金屬的活動性越強，即金屬失電子的能力越強。金屬的活動性越

4、強，即金屬失電子的能力越強。() 分析：分析：(1)少數(shù)金屬在自然界中以游離態(tài)存在，如金、鉑。少數(shù)金屬在自然界中以游離態(tài)存在，如金、鉑。(3)金屬冶煉過程中，金屬化合物得到電子發(fā)生還原反應。金屬冶煉過程中，金屬化合物得到電子發(fā)生還原反應。答案：答案：(1)(2)(3)(4)返回2連線。連線。金屬冶煉方法金屬冶煉方法(1)Na、Mg A熱分解法熱分解法(2)Fe B高溫還原法高溫還原法(3)Hg、Ag C電解法電解法答案：答案：(1)C，(2)B，(3)A返回3下列物質(zhì)不能與鋁發(fā)生鋁熱反應的是下列物質(zhì)不能與鋁發(fā)生鋁熱反應的是_。AFeO BCr2O3CMgO DMnO2分析：分析：Mg的活動性強

5、于的活動性強于Al，Al不能和不能和MgO反應置換反應置換出出Mg。答案：答案：C返回4鋁熱反應的實驗操作中，鎂條、氯酸鉀在實驗中的作用鋁熱反應的實驗操作中，鎂條、氯酸鉀在實驗中的作用有哪些？有哪些？答案：答案：鋁熱反應的實驗裝置中，鋁熱劑在最下面，上面鋁熱反應的實驗裝置中，鋁熱劑在最下面，上面鋪一層氯酸鉀，中間插根鎂條。反應時先點燃鎂條，高鋪一層氯酸鉀，中間插根鎂條。反應時先點燃鎂條，高溫使氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣，這樣又促進鎂條燃燒，鎂條溫使氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣，這樣又促進鎂條燃燒，鎂條燃燒產(chǎn)生大量熱，因為鋁熱反應需高溫條件，這樣反應燃燒產(chǎn)生大量熱，因為鋁熱反應需高溫條件，這樣反應就得以進行。就得

6、以進行。返回返回 1金屬的活潑性與金屬的冶煉方法金屬的活潑性與金屬的冶煉方法 少數(shù)不活潑的金屬在自然界中以單質(zhì)形式存在，如金、少數(shù)不活潑的金屬在自然界中以單質(zhì)形式存在，如金、鉑等。大部分金屬以化合態(tài)形式存在于自然界，金屬越不活鉑等。大部分金屬以化合態(tài)形式存在于自然界，金屬越不活潑，從其化合物中還原出來越容易，金屬越活潑從其化合物潑，從其化合物中還原出來越容易，金屬越活潑從其化合物中還原出來越困難。金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下：中還原出來越困難。金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下：返回2熱還原法的冶煉金屬的分類和優(yōu)、缺點熱還原法的冶煉金屬的分類和優(yōu)、缺點(1)分類：分類： (2)優(yōu)、缺點：優(yōu)、缺點

7、： 用氫氣還原法冶煉金屬，純度高，但成本也高；用一用氫氣還原法冶煉金屬，純度高，但成本也高；用一氧化碳和炭還原法冶煉金屬，純度低，冶煉成本也低；用氧化碳和炭還原法冶煉金屬，純度低，冶煉成本也低；用鋁熱法可以冶煉熔點高難冶煉的金屬，成本較高。鋁熱法可以冶煉熔點高難冶煉的金屬，成本較高。返回 例例1金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是 () A合金的性質(zhì)與其組成金屬的性質(zhì)不完全相同合金的性質(zhì)與其組成金屬的性質(zhì)不完全相同 B工業(yè)上金屬工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解熔融氯化物制得的都是用

8、電解熔融氯化物制得的 C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子原子 D越活潑的金屬越難冶煉越活潑的金屬越難冶煉返回 解析解析合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同，合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同，如硬度、強度更大，熔點更低等，如硬度、強度更大，熔點更低等，A項正確；因為項正確；因為AlCl3為為共價化合物，熔融時不導電，冶煉鋁應用電解共價化合物，熔融時不導電，冶煉鋁應用電解Al2O3(熔融熔融)的方法，的方法，B項錯誤；金屬冶煉的實質(zhì)就是把金屬陽離子還項錯誤；金屬冶煉的實質(zhì)就是把金屬陽離子還原為金屬原子，越活潑的金屬，其陽離子的氧化性越

9、弱，原為金屬原子，越活潑的金屬，其陽離子的氧化性越弱，越難被還原，越難被還原，C、D項正確。項正確。 答案答案B返回 選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活潑性強弱。在金屬活動性順序表中，金屬的態(tài)和金屬的活潑性強弱。在金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原；金屬的位置越靠前，越難被位置越靠后，越容易被還原；金屬的位置越靠前，越難被還原。還原。返回1鋁熱反應實驗鋁熱反應實驗實驗實驗操作操作實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象(1)鎂條劇烈燃燒。鎂條劇烈燃燒。(2)氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應。反應。(3)反應放

10、出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光。反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光。(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗實驗結(jié)論結(jié)論在高溫下，鋁與在高溫下，鋁與Fe2O3發(fā)生反應，放出大量的熱發(fā)生反應，放出大量的熱返回2鋁熱反應鋁熱反應概念概念鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應并放出大鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應并放出大量熱的化學反應量熱的化學反應原理原理單質(zhì)鋁作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將單質(zhì)鋁作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來金屬氧化物中的金屬置換出來鋁熱劑鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物鋁粉和某些金屬氧化物(Fe3O4、Cr2

11、O3、V2O5等等)組組成的混合物成的混合物反應特反應特點點在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離分離應用應用冶煉難熔的相對較不活潑的金屬，如冶煉難熔的相對較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；焊接鋼軌等等；焊接鋼軌等返回例例2如圖為鋁熱反應的實驗裝置，請回答有關(guān)問題：如圖為鋁熱反應的實驗裝置，請回答有關(guān)問題：(1)紙漏斗中鋪在氧化鐵和鋁粉混合物上面的物質(zhì)為紙漏斗中鋪在氧化鐵和鋁粉混合物上面的物質(zhì)為_。(2)引發(fā)該鋁熱反應的操作為引發(fā)該鋁熱反應的操作為_。返回 (3)若將氧化鐵換成氧化

12、鎂，該反應能否發(fā)生若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應能否發(fā)生_(填填“能能”或或“不能不能”)，理由是，理由是_。 (4)鋁熱反應的用途有哪些鋁熱反應的用途有哪些(列舉兩條列舉兩條)? _，_。返回 解析解析做鋁熱反應的實驗時，要有引燃劑做鋁熱反應的實驗時，要有引燃劑(鎂帶鎂帶)、助、助燃劑燃劑(KClO3分解提供氧氣分解提供氧氣)和反應物，反應物應該是鋁粉與和反應物，反應物應該是鋁粉與相對不活潑金屬的氧化物。相對不活潑金屬的氧化物。 答案答案(1)氯酸鉀氯酸鉀(或或KClO3)(2)在混合物中間插一根在混合物中間插一根鎂帶，并用燃著的小木條點燃鎂帶鎂帶，并用燃著的小木條點燃鎂帶(3)不能鎂比鋁活潑

13、，不能鎂比鋁活潑，鋁不能置換鎂鋁不能置換鎂(4)用于焊接鋼軌冶煉某些熔點高的金屬用于焊接鋼軌冶煉某些熔點高的金屬返回 (1)鎂帶要打磨掉表面的氧化膜，否則難以點燃；氧化鎂帶要打磨掉表面的氧化膜，否則難以點燃；氧化鐵粉末與鋁粉須干燥，鋁粉不能被氧化，否則反應難以發(fā)生；鐵粉末與鋁粉須干燥，鋁粉不能被氧化，否則反應難以發(fā)生； (2)氧化鐵與鋁粉要混合均勻，以保證氧化鐵與鋁都完氧化鐵與鋁粉要混合均勻，以保證氧化鐵與鋁都完全反應；全反應； (3)內(nèi)層紙漏斗要用水潤濕，以防造成紙漏斗燃燒；內(nèi)層紙漏斗要用水潤濕，以防造成紙漏斗燃燒； (4)盛接反應物的蒸發(fā)皿內(nèi)要墊適量細沙，一是防止蒸盛接反應物的蒸發(fā)皿內(nèi)要墊

14、適量細沙，一是防止蒸發(fā)皿炸裂，二是防止熔融的液體濺出傷人。發(fā)皿炸裂，二是防止熔融的液體濺出傷人。返回返回點擊下圖進入課堂10分鐘練習返回 1金屬冶煉的實質(zhì)是金屬化合物中的金屬陽離子得到電金屬冶煉的實質(zhì)是金屬化合物中的金屬陽離子得到電子被還原為金屬單質(zhì)。子被還原為金屬單質(zhì)。 2常見金屬的冶煉方法：常見金屬的冶煉方法： K、Ca、Na、Mg、Al電解法，電解法，Zn、Fe、Cu熱熱還原法，還原法，Hg、Ag熱分解法。熱分解法。 3鋁粉和鋁粉和Fe2O3(或或Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等等)的混的混合物都稱為鋁熱劑，在一定條件下都能發(fā)生鋁熱反應，合物都稱為鋁熱劑，在一定條件下都能發(fā)生鋁熱反應，Al與與Fe2O3反應的化學方程式為反應的化學方程式為3AlFe2O3Al2O3 2Fe。返回點擊下圖進入課下30分鐘演練