高中化學(xué) 第四章 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用課件 新人教版必修2

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1、第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第 1 課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用1下列說法正確的是()。A難失電子的原子獲得電子的能力一定強(qiáng)B非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只作氧化劑C金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只作還原劑D在化學(xué)反應(yīng)中某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素一定被還原了解析：稀有氣體既難得電子，也難失電子，A 錯(cuò)誤；非金屬單質(zhì)也可作還原劑，如 C、S 在空氣中點(diǎn)燃，C、S 是還原劑，O2 是氧化劑，B 錯(cuò)誤；金屬元素只有正化合價(jià)，其單質(zhì)在反應(yīng)中只能作還原劑，C 正確；若該元素由負(fù)化合價(jià)變?yōu)榱銉r(jià)，則是被氧化，如 HClO 分解放出 O2，D 錯(cuò)誤。答案：C2下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的說法中正確的是(

2、)。CA被還原的物質(zhì)是還原劑B氧化還原反應(yīng)一定是置換反應(yīng)C原電池反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生氧化還原反應(yīng)D某元素被還原時(shí)，一定由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)解析：被還原的物質(zhì)，有元素化合價(jià)升高，即得到電子，為氧化劑，A 錯(cuò)誤；氧化還原反應(yīng)還可以是化合反應(yīng)、分解反應(yīng)等，B 錯(cuò)誤；原電池反應(yīng)實(shí)質(zhì)是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C 正確；被還原也可以是由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，如具有強(qiáng)氧化性的單質(zhì) O2、F2、Cl2 等，D 錯(cuò)誤。A防止金屬腐蝕B掩埋被腐蝕的鐵制品C有計(jì)劃、合理地開采礦物D積極尋找金屬的替代品B 4按要求寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)CO 還原 CuO：_。(2)氫氣與氧化鐵反應(yīng)：_。(3)鐵與硫酸銅反應(yīng)：_。3H2

3、Fe2O3 = 2Fe+3H2OCOCuO Cu+CO2FeCuSO4=FeSO4Cu高溫一、金屬在自然界中存在的形態(tài)_、_等少數(shù)金屬以_態(tài)的形式存在，絕大多數(shù)金屬以_態(tài)的形式存在于自然界。金鉑游離化合二、金屬的冶煉1金屬冶煉的原理得到金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是使金屬化合物中的金屬離子_電子被_為金屬單質(zhì)的過程。還原2金屬的冶煉方法不活潑(1)熱分解法：適用于_金屬的冶煉。加熱分解 HgO：_。加熱分解 Ag2O：_。2Ag2O 4AgO2(2)熱還原法：適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉，常用的還原劑有_、_、_等。焦炭COH22HgO 2HgO2高爐煉鐵：_。Fe2O33CO = 2Fe+3CO2高溫碳

4、還原氧化銅：_。C2CuO = 2CuCO2高溫(3)電解法：適用于_金屬的冶煉?；顫娨睙捊饘兮c：_。冶煉金屬鎂： _。冶煉金屬鋁： _。2NaCl(熔融) = 2NaCl2電解MgCl2(熔融) = MgCl2電解2Al2O3(熔融) = 4Al3O2電解冰晶石(4)其他方法?；鸱掋~：_。 濕法煉銅： _。Cu2SO2 = 2CuSO2高溫CuSO4Fe=FeSO4Cu三、金屬的回收和資源保護(hù)1回收金屬的意義(1)_；節(jié)約礦物資源(2)_；節(jié)約能源(3)_。減少環(huán)境污染2有效利用金屬資源的途徑(1)提高金屬礦物的_；(2)減少金屬的_；使用量再利用(3)加強(qiáng)金屬資源的_和_；(4)使用_代

5、替金屬材料。其他材料利用率回收2AlFe2O3=Al2O32Fe鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)原理(化學(xué)方程式)_。高溫2實(shí)驗(yàn)裝置(如圖 411)圖 4113實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。(2)紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng)，被燒穿后有熔融物落入沙中。(3)熔融物冷卻后除去外層熔渣，內(nèi)熔物可被磁鐵吸引。1反應(yīng)中鎂條作引燃劑，氯酸鉀作助燃劑，鋁粉與氧化鐵混合物叫做_，在高溫下鋁粉將某些金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來的反應(yīng)稱為_。鋁熱劑鋁熱反應(yīng)2氧化鐵粉末和鋁粉在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)，紙漏斗下部被燒穿，說明反應(yīng)_，熔融物冷卻后除去外層熔渣，經(jīng)檢驗(yàn)內(nèi)熔物是鐵，說明鋁熱反應(yīng)是_(填四種基本反應(yīng)類型之一)。放出大量的熱置換

6、反應(yīng)金屬冶煉方法與金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序表中，金屬位置越靠后越易被還原，金屬的位置越靠前越難被還原，這也就決定了金屬的冶煉方法。1電解法(熔融)電解法是最強(qiáng)的還原方法，適用于金屬活動(dòng)性順序表中的活潑金屬 K、Ca、Na、Mg、Al 的冶煉。2熱還原法金屬活動(dòng)性順序表中 ZnCu 的冶煉常采用此法。常用的還原劑有 H2、C、CO、Na、Al 等。3熱分解法用于冶煉不活潑金屬 Hg、Ag。如 2HgO2HgO2,2Ag2O4AgO2。4物理法Au、Pt 在自然界中主要以游離態(tài)存在，利用密度即可分離出來。鋁熱反應(yīng)1概念鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)

7、的混合物 在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)。2反應(yīng)原理鋁作還原劑，另一種氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)的反應(yīng)(置換反應(yīng))。3反應(yīng)條件反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，同時(shí)鋁熱反應(yīng)本身放出大量熱，使新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與氧化鋁分離。4鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用(1)在生產(chǎn)上，可用于焊接鋼軌等。(2)冶金工業(yè)上用于冶煉高熔點(diǎn)金屬，如 V、Cr、Mn 等。在應(yīng)用鋁熱反應(yīng)解決問題時(shí)，要理解鋁熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是置換反應(yīng)，利用鋁的活潑性置換出不活潑的金屬，在判斷鋁熱反應(yīng)是否能發(fā)生時(shí)，應(yīng)首先看金屬的活潑性。金屬的冶煉原理例 1(2011 年河北衡水檢測(cè))不同的金屬應(yīng)選用不同的冶煉方法，如：熱還原法、熱分解法

8、、電解法。你認(rèn)為選擇的原則主要是依據(jù)()。CA.金屬在自然界的存在形式C.金屬離子得電子的能力B.金屬熔點(diǎn)的高低D.金屬元素在地殼中的含量解析：金屬冶煉采用不同的方法是由金屬的活動(dòng)性決定的，金屬越活潑，則金屬離子越難得到電子，冶煉條件越苛刻，故選 C。1(2010 年廣東梅州檢測(cè))用下列物質(zhì)冶煉金屬的過程中，需要加入還原劑的是()。AAFe2O3BAl2O3CHgODCu2S解析：A 項(xiàng)，F(xiàn)e2O3 通常使用 Al、CO 等還原劑進(jìn)行冶煉；B 項(xiàng)，Al2O3 采用電解法冶煉；C 項(xiàng)，HgO 是較不活潑金屬的氧化物，采用加熱法冶煉；D 項(xiàng)，Cu2S 采用火法煉銅，即 Cu2SO2=2CuSO2，

9、無需另外加入還原劑。2下列金屬的冶煉需要在熔融狀態(tài)下電解的是()。ACaBFeCPbDHgA高溫鋁熱反應(yīng)的原理及應(yīng)用例 2用鋁熱法還原下列氧化物，制得金屬各 1 mol，消耗鋁最少的是()。DAMnO2BWO3CCr2O3DFe3O4解析：用鋁熱法還原金屬氧化物時(shí)，Al 作還原劑，金屬氧化物作氧化劑。在反應(yīng)中金屬氧化物被還原為單質(zhì)，顯然在氧化物中金屬化合價(jià)越高，變?yōu)閱钨|(zhì)時(shí)獲得的電子越多，消耗的鋁越多。同理，在氧化物中金屬化合價(jià)越低，得電子數(shù)越少，消耗鋁越少。)。A3下列金屬冶煉原理類似于鋁熱反應(yīng)的是(A3MgCr2O3=B COCuO CuCO2CKClNa(熔融)=NaClKDZnFeSO4

10、=FeZnSO4解析：鋁熱反應(yīng)是在高溫條件下用金屬單質(zhì)置換出另一種金屬氧化物中的金屬的反應(yīng)，通常用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬，A項(xiàng)符合；B 項(xiàng)不是置換反應(yīng)，不同于鋁熱反應(yīng)；C 項(xiàng)、D 項(xiàng)均是置換反應(yīng)，但 C 項(xiàng)鉀的冶煉原理是根據(jù)金屬的沸點(diǎn)，從方程式可看出 K 沸點(diǎn)最低，D 項(xiàng)是常溫下、溶液中的反應(yīng)，均不同于鋁熱反應(yīng)。3MgO2Cr高溫4下列各組物質(zhì)可以選用鋁熱反應(yīng)進(jìn)行冶煉的是()。ANaCl、FeO、Cr2O3BBFe2O3、MnO2、Cr2O3CFe3O4、MnO2、KMnO4DHgO、MnO2、MgO解析：A 項(xiàng)的NaCl 無法使用鋁熱反應(yīng)冶煉；B 項(xiàng)的三種物質(zhì)都可以使用鋁熱反應(yīng)冶煉；C 項(xiàng)的KMnO4 是強(qiáng)氧化劑，不能使用鋁熱反應(yīng)冶煉；D 項(xiàng)的HgO、MgO 不能使用鋁熱反應(yīng)冶煉。