高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用4.1.1金屬礦物的開發(fā)利用課件新人教版.ppt

《高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用4.1.1金屬礦物的開發(fā)利用課件新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用4.1.1金屬礦物的開發(fā)利用課件新人教版.ppt（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時金屬礦物的開發(fā)利用 目標定位 1 了解金屬在自然界中的存在形式 認識金屬冶煉的原理 2 掌握金屬的冶煉方法 能根據(jù)不同金屬的性質(zhì)選擇出正確的冶煉方法 3 掌握鋁熱反應原理及實驗操作 能認識鋁熱反應在工業(yè)生產(chǎn)中的遷移應用 4 了解金屬回收和資源保護的意義 體會化學在自然資源開發(fā)和利用中的意義 1 金屬的存在 1 地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在于自然界中的 因為多數(shù)金屬的 2 在地殼中含量位于第一位的金屬元素為 人類最早使用的金屬是 生產(chǎn) 生活中應用最廣泛的金屬是 化學性質(zhì)比較活潑 Al Cu Fe 2 金屬的性質(zhì) 1 常見金屬的活動性順序如下 2 Na Al Fe Cu在金屬活動順序中由前至后順序為 Na Al3 Fe3 Cu2 的氧化性由強至弱的順序為 Na Al Fe Cu Fe3 Cu2 Al3 Na 3 初中學過的鋼鐵冶煉原料和原理 1 煉鐵的主要原料是 焦炭 和空氣 常見的鐵礦石主要有 赤鐵礦 磁鐵礦 Fe3O4 FeCO3 黃鐵礦 FeS2 3 回收利用廢舊金屬的意義是 保護 防止環(huán)境污染 初中 鐵礦石 石灰石 Fe2O3 菱鐵礦 金屬資源 4 2014 武漢中考 實驗室里用如圖所示裝置還原Fe2O3的過程中 可能生成Fe3O4 FeO或Fe等固體物質(zhì) 關(guān)于該實驗 下列說法錯誤的是 A 實驗時 試管中澄清的石灰水變渾濁 證明該反應有二氧化碳生成B 實驗結(jié)束時 玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色 該產(chǎn)物不一定是鐵C 反應后 玻璃管中的固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應前減少了 證明一定有鐵生成D 為了減少空氣污染 應增加尾氣處理裝置 解析 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁 實驗時 試管中澄清的石灰水變渾濁 說明生成了二氧化碳 故A正確 玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色 可能是四氧化三鐵 故B正確 在三氧化二鐵生成四氧化三鐵 氧化亞鐵 鐵的過程中 固體質(zhì)量都是減少的 故質(zhì)量減少有可能生成四氧化三鐵 氧化亞鐵 故C錯誤 為了減少空氣污染 可以將尾氣點燃或收集 故D正確 答案 C 知識點一金屬的冶煉1 冶煉原理將金屬從其化合物中出來 2 冶煉方法 1 熱分解法適用于金屬的冶煉 還原 不活潑 3 高溫還原法適用于大多數(shù)中等活潑的金屬的冶煉 常用的還原劑有等 焦炭 一氧化碳 氫氣 對應練習 1 下列金屬元素在自然界中以游離態(tài)形式存在的是 A FeB NaC AlD Au 解析 金化學性質(zhì)穩(wěn)定 不易與其他物質(zhì)反應 所以以單質(zhì)形態(tài)存在 而其他三種金屬都以化合態(tài)存在 答案 D 解析 根據(jù)金屬活動性順序來判定金屬的冶煉方法 C項中因為MgO熔點高 常用作耐火材料 所以工業(yè)上往往不是電解MgO 而是電解熔融的氯化鎂來制取鎂 答案 C 知識點二金屬資源的合理開發(fā)利用1 合理開發(fā)利用金屬資源的意義 金屬礦物資源是再生資源且貯量有限 冶煉過程中會消耗大量能量 也易造成環(huán)境污染 故應合理開發(fā)利用金屬資源 不可 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 3 加強金屬資源的 4 使用代替金屬材料 利用率 回收和再利用 其他材料 對應練習 3 垃圾是放錯了位置的資源 應該分類回收 生活中廢棄的鐵鍋 銅制導線 鋁制易拉罐等 可以歸為一類加以回收 它們屬于 A 氧化物B 金屬或合金C 鹽D 堿 答案 B 4 下列說法不正確的是 A 自然界中不存在游離態(tài)的金屬單質(zhì)B 金屬活動性不同 冶煉方法也有所不同C 地球上金屬礦物資源是有限的 因此 應提高金屬礦物的利用率D 廢舊金屬的回收利用 有利于環(huán)境保護 解析 自然界中的金屬絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在 極少數(shù)金屬如Au Pt等以游離態(tài)存在 A錯誤 金屬活動性不同 金屬陽離子被還原的難易程度不同 冶煉方法不同 B正確 金屬資源是有限的 既要提高金屬礦物的利用率 又要回收利用廢舊金屬 C D正確 答案 A 探究點一金屬的冶煉1 金屬冶煉的原理和步驟 1 原理金屬冶煉的實質(zhì)是根據(jù)氧化還原反應 使金屬礦物中的金屬陽離子得到電子生成金屬單質(zhì)的過程 Mn ne M 2 步驟 2 金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系 3 熱還原法的分類及優(yōu)缺點 1 分類 2 優(yōu)缺點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 用鋁熱法可以冶煉熔點高難冶煉的金屬 成本較高 答 不對 兩個反應的條件是不同的 實際上Fe的還原性比H2強 3 為什么越活潑的金屬 被人類利用得越晚 答 因為金屬越活潑 其離子的氧化性越弱 就越難被還原 故制取和應用的時間越晚 1 冶煉金屬一般有下列四種方法 焦炭法 水煤氣 或氫氣 或一氧化碳 法 活潑金屬置換法 電解法 四種方法在工業(yè)上均有應用 古代有 火燒孔雀石煉銅 濕法煉銅 現(xiàn)代有 鋁熱法煉鉻 從光鹵石中煉鎂 對它們的冶煉方法的分析不正確的是 A 用 B 用 C 用 D 用 答案 B 探究點二鋁熱反應1 鋁熱反應 2 鋁熱反應的實驗操作 特別提醒 1 理解鋁熱反應的實質(zhì)是置換反應 利用鋁的活潑性置換出較不活潑的金屬 在判斷鋁熱反應是否能發(fā)生時 應首先看金屬的活潑性 1 能否用鋁熱反應冶煉金屬鎂 答 不能 鋁熱反應的實質(zhì)是置換反應 利用鋁的活潑性置換出較不活潑的金屬 鎂比鋁活潑 只能利用電解法冶煉 2 鋁熱反應中鎂帶和氯酸鉀的作用分別是什么 答 鎂帶燃燒放出大量的熱 使氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣 促使鎂帶更加劇烈燃燒 產(chǎn)生更多熱量 從而使鋁熱劑在高溫下發(fā)生反應 2 用如圖所示的裝置做鋁熱反應實驗 回答下列問題 1 寫出該反應的化學方程式 在該反應中 是氧化劑 是還原劑 該反應稱為 反應 2 選出該實驗的實驗現(xiàn)象 把序號填寫在橫線上 鎂條劇烈燃燒 放出大量的熱 并發(fā)出耀眼的光芒 火星四射 紙漏斗的下部被燒穿 有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上 液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w 3 寫出下列操作或物質(zhì)的作用 內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔 蒸發(fā)皿盛沙 鎂條 氯酸鉀 解析 1 鋁熱反應為2Al Fe2O32Fe Al2O3 該反應中Fe2O3作氧化劑 Al作還原劑 2 全為該鋁熱反應的現(xiàn)象 3 鋁熱反應實驗中為使熔融物易落下通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔 為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿 蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子 反應中鎂條引起氯酸鉀分解 氯酸鉀引發(fā)鋁熱反應 答案 1 Fe2O3 2AlAl2O3 2FeFe2O3Al鋁熱 2 3 使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿引起氯酸鉀分解引發(fā)鋁熱反應 例1 金屬鋰是密度最小的金屬 等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子 故常用來制造高能量電池 已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間 則下列能冶煉出金屬鋰的方法是 A 電解法B 熱還原法C 熱分解法D 鋁熱法 解析 可以根據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來推斷 鋰的金屬性介于鈉和鎂之間 應該與鈉 鎂的冶煉方法相同 即用電解法 答案 A 知能提升 金屬冶煉方法的選擇依據(jù) 1 選擇何種方法冶煉金屬 應依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活動性 金屬冶煉時 金屬元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài) 金屬活動性不同 其陽離子得電子能力不同 得電子能力強的 易被還原 可選用加熱法或熱還原法 得電子能力弱的較難被還原 可用電解法 2 同一種金屬可能有不同的冶煉方法 可根據(jù)原料 生產(chǎn)設備 金屬的用途等來確定 如金屬Cu可用熱還原法 濕法冶煉 3 鋁熱反應是利用鋁的強還原性 在高溫下將相對不活潑且熔點高的金屬從其金屬氧化物中還原出來 因此只有比Al活動性弱的金屬才能用鋁熱法冶煉 變式訓練 1 不能用熱分解法制得的金屬是 Fe Ag Mg HgA B C D 解析 熱分解法一般用于很不活潑的銀 汞等金屬的冶煉 它們的化合物大多不穩(wěn)定 比如氧化銀受熱時能夠分解為相應的金屬單質(zhì) 而活潑金屬的化合物一般相當穩(wěn)定 加熱很難分解 因此 比較活潑的鐵和鎂不能夠通過熱分解法制得 答案 A 例2 鋁能用于冶煉難熔的金屬 如Cr V Mn等 這不是因為 A 鋁具有還原性B 鋁具有導電性C 鋁較Cr V Mn等價格便宜D 冶煉反應放出大量的熱 解析 金屬的冶煉過程與電子的得失有關(guān) 與金屬的導電性無關(guān) 答案 B 知能提升 鋁熱反應試題的分析在無機框圖推斷中常出現(xiàn)反應模式 且A C為單質(zhì) B D是化合物 分析該反應的特點 該反應是置換反應且條件是高溫 可初步確定是鋁熱反應 且A是鋁 再結(jié)合其他的條件確定其他物質(zhì) 答案 B 1 我國古代煉丹家魏伯陽所著 周易參同契 是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著 書中描寫到 金入于猛火 色不奪精光 這句話的意思是指黃金的性質(zhì)在強熱條件下 A 活潑B 穩(wěn)定C 易氧化D 易還原 解析 金的性質(zhì)穩(wěn)定 在強熱條件下也不反應 答案 B 2 下列說法中 正確的是 A 簡單地說 金屬的冶煉就是把金屬單質(zhì)從其礦物中分離出來B 金屬冶煉過程中 被冶煉的金屬只能被氧化C 金屬冶煉過程中 被冶煉的金屬只能被還原D 金屬冶煉過程中 被冶煉的金屬既可被氧化 也可被還原 解析 金屬冶煉的原理是利用氧化還原反應 把金屬礦物中的金屬陽離子還原成金屬單質(zhì) 因此 金屬冶煉過程中 被冶煉的金屬只能被還原 答案 C 3 2016 武漢高一檢測 不同的金屬 其冶煉方法也可能不同 主要原因是 A 金屬的活動性不同B 金屬在自然界中的分布不同C 金屬在自然界中的存在形式不同D 金屬在自然界中的含量不同 解析 根據(jù)金屬的活動性不同 對不同的金屬采取不同的冶煉方法 A正確 答案 A 4 下列對鋁熱反應的說法錯誤的是 A 鋁熱劑中還原劑是鋁粉B 鋁熱劑是純凈物C 鋁與Fe2O3可組成鋁熱劑D 鋁熱反應是放熱反應 解析 Al與Fe2O3可組成鋁熱劑 屬于混合物 其中鋁作還原劑 鋁熱反應是放熱反應 答案 B