第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）.doc

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第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）
【学习目标】
1. 重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法
2.了解金属元素在自然界中的存在形态，金属回收和资源保护的意义
【重难点】
掌握金属冶炼的一般原理，了解适用于不同金属的冶炼方法

预 习 案
1、在自然界中，金属多以什么形式存？

2、金属冶炼的原理是什么？

3、金属冶炼的一般步骤是什么？

【预习自测】
1.金属冶炼的实质是(　　)
A．金属元素失去电子
B．金属元素获得电子
C．金属元素被氧化了
D．金属元素可能被氧化了，也可能被还原了
2．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是(　　)
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的
探 究 案
一、金属冶炼的方法
① 热分解法
在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用热分解的方法从其化合物中还原出来。例如：
氧化汞分解：
氧化银分解：
②热还原法适用于哪些金属？常用的还原剂有哪些？

例如：
氧化铁和一氧化碳反应：
氧化铜和氢气反应：
对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用 冶炼。
实验： 观察〖实验4-1〗完成下列表格
1. 把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水湿润，再套回原处，并架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。
2. 将5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条。
3. 用燃着的小木条点燃镁条，观察现象（反应时会产生高温、发出强光，观察时请注意安全不要直视）
现象

铝与氧化铁反应的化学方程式

讨论：⑴在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？
⑵这个实验说明什么？
③ 电解法
对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用电解法冶炼，例如：
电解熔融的氯化镁：
电解熔融的氯化钠：
电解熔融的氧化铝：
二、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。
(2)废旧金属的处理方法:回收利用。
回收金属的实例：
a.废旧钢铁用于炼钢； b.废铁屑用于制铁盐；
c.从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。
【归纳小结】常见金属的冶炼原理

K、Ca、Na、
Mg、Al
Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

还原剂或
特殊措施

训 练 案
1．从金属被利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年
的事。下列跟这个先后顺序有关的是(　　)
①地壳中金属元素的含量　②金属活动性顺序　③金属的导电性　④金属冶炼的难易程
度　⑤金属的延展性
A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④
2．能用热分解法制得的金属是(　　)
A．Fe B．Ag C．Mg D．Na
3．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是(　　)
A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．Al2O3＋3C=2Al＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2Ag2O4Ag＋O2↑
7．某无色气体X可和红热的单质固体Y反应，得到另一种无色气体Z，Y和Z都可以
和灼热的三氧化二铁反应生成X，则X、Z分别是(　　)
A．CO2、CO B．O2、CO2 C．CO、O2 D．CO、CO2
练方法技巧——金属冶炼的计算技巧
8．有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量
澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是(　　)
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3
9．将氢气通过10 g氧化铜粉末加热片刻，冷却后剩余固体的质量为8.4 g，那么下列计
算正确的是(　　)
A．有1.6 g水生成
B．有8.4 g铜生成
C．有80%的氧化铜被还原
D．实验时所消耗的氢气不足0.2 g