高中化学 第四章 第一节 第1课时 金属矿物的开发利用课件 新人教版必修2

第四章化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源第 1 课时金属矿物的开发利用1下列说法正确的是()。A难失电子的原子获得电子的能力一定强B非金属单质在反应中只作氧化剂C金属单质在反应中只作还原剂D在化学反应中某元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原了解析：稀有气体既难得电子，也难失电子，A 错误；非金属单质也可作还原剂，如 C、S 在空气中点燃，C、S 是还原剂，O2 是氧化剂，B 错误；金属元素只有正化合价，其单质在反应中只能作还原剂，C 正确；若该元素由负化合价变为零价，则是被氧化，如 HClO 分解放出 O2，D 错误。答案：C2下列有关氧化还原反应的说法中正确的是()。CA被还原的物质是还原剂B氧化还原反应一定是置换反应C原电池反应的本质是发生氧化还原反应D某元素被还原时，一定由化合态转化为游离态解析：被还原的物质，有元素化合价升高，即得到电子，为氧化剂，A 错误；氧化还原反应还可以是化合反应、分解反应等，B 错误；原电池反应实质是发生氧化还原反应，C 正确；被还原也可以是由游离态转化为化合态，如具有强氧化性的单质 O2、F2、Cl2 等，D 错误。A防止金属腐蚀B掩埋被腐蚀的铁制品C有计划、合理地开采矿物D积极寻找金属的替代品B 4按要求写出下列反应的化学方程式：(1)CO 还原 CuO：_。(2)氢气与氧化铁反应：_。(3)铁与硫酸铜反应：_。3H2Fe2O3 = 2Fe+3H2OCOCuO Cu+CO2FeCuSO4=FeSO4Cu高温一、金属在自然界中存在的形态_、_等少数金属以_态的形式存在，绝大多数金属以_态的形式存在于自然界。金铂游离化合二、金属的冶炼1金属冶炼的原理得到金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属离子_电子被_为金属单质的过程。还原2金属的冶炼方法不活泼(1)热分解法：适用于_金属的冶炼。加热分解 HgO：_。加热分解 Ag2O：_。2Ag2O 4AgO2(2)热还原法：适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有_、_、_等。焦炭COH22HgO 2HgO2高炉炼铁：_。Fe2O33CO = 2Fe+3CO2高温碳还原氧化铜：_。C2CuO = 2CuCO2高温(3)电解法：适用于_金属的冶炼。活泼冶炼金属钠：_。冶炼金属镁： _。冶炼金属铝： _。2NaCl(熔融) = 2NaCl2电解MgCl2(熔融) = MgCl2电解2Al2O3(熔融) = 4Al3O2电解冰晶石(4)其他方法。火法炼铜：_。 湿法炼铜： _。Cu2SO2 = 2CuSO2高温CuSO4Fe=FeSO4Cu三、金属的回收和资源保护1回收金属的意义(1)_；节约矿物资源(2)_；节约能源(3)_。减少环境污染2有效利用金属资源的途径(1)提高金属矿物的_；(2)减少金属的_；使用量再利用(3)加强金属资源的_和_；(4)使用_代替金属材料。其他材料利用率回收2AlFe2O3=Al2O32Fe铝热反应实验1实验原理(化学方程式)_。高温2实验装置(如图 411)图 4113实验现象(1)镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光。(2)纸漏斗内剧烈反应，被烧穿后有熔融物落入沙中。(3)熔融物冷却后除去外层熔渣，内熔物可被磁铁吸引。1反应中镁条作引燃剂，氯酸钾作助燃剂，铝粉与氧化铁混合物叫做_，在高温下铝粉将某些金属从其氧化物中置换出来的反应称为_。铝热剂铝热反应2氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈反应，纸漏斗下部被烧穿，说明反应_，熔融物冷却后除去外层熔渣，经检验内熔物是铁，说明铝热反应是_(填四种基本反应类型之一)。放出大量的热置换反应金属冶炼方法与金属活动性顺序金属活动性顺序表中，金属位置越靠后越易被还原，金属的位置越靠前越难被还原，这也就决定了金属的冶炼方法。1电解法(熔融)电解法是最强的还原方法，适用于金属活动性顺序表中的活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 的冶炼。2热还原法金属活动性顺序表中 ZnCu 的冶炼常采用此法。常用的还原剂有 H2、C、CO、Na、Al 等。3热分解法用于冶炼不活泼金属 Hg、Ag。如 2HgO2HgO2,2Ag2O4AgO2。4物理法Au、Pt 在自然界中主要以游离态存在，利用密度即可分离出来。铝热反应1概念铝热剂铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等) 的混合物 在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。2反应原理铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物还原为金属单质的反应(置换反应)。3反应条件反应在高温下进行，同时铝热反应本身放出大量热，使新生成的金属单质呈液态且易与氧化铝分离。4铝热反应的应用(1)在生产上，可用于焊接钢轨等。(2)冶金工业上用于冶炼高熔点金属，如 V、Cr、Mn 等。在应用铝热反应解决问题时，要理解铝热反应的实质是置换反应，利用铝的活泼性置换出不活泼的金属，在判断铝热反应是否能发生时，应首先看金属的活泼性。金属的冶炼原理例 1(2011 年河北衡水检测)不同的金属应选用不同的冶炼方法，如：热还原法、热分解法、电解法。你认为选择的原则主要是依据()。CA.金属在自然界的存在形式C.金属离子得电子的能力B.金属熔点的高低D.金属元素在地壳中的含量解析：金属冶炼采用不同的方法是由金属的活动性决定的，金属越活泼，则金属离子越难得到电子，冶炼条件越苛刻，故选 C。1(2010 年广东梅州检测)用下列物质冶炼金属的过程中，需要加入还原剂的是()。AAFe2O3BAl2O3CHgODCu2S解析：A 项，Fe2O3 通常使用 Al、CO 等还原剂进行冶炼；B 项，Al2O3 采用电解法冶炼；C 项，HgO 是较不活泼金属的氧化物，采用加热法冶炼；D 项，Cu2S 采用火法炼铜，即 Cu2SO2=2CuSO2，无需另外加入还原剂。2下列金属的冶炼需要在熔融状态下电解的是()。ACaBFeCPbDHgA高温铝热反应的原理及应用例 2用铝热法还原下列氧化物，制得金属各 1 mol，消耗铝最少的是()。DAMnO2BWO3CCr2O3DFe3O4解析：用铝热法还原金属氧化物时，Al 作还原剂，金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然在氧化物中金属化合价越高，变为单质时获得的电子越多，消耗的铝越多。同理，在氧化物中金属化合价越低，得电子数越少，消耗铝越少。)。A3下列金属冶炼原理类似于铝热反应的是(A3MgCr2O3=B COCuO CuCO2CKClNa(熔融)=NaClKDZnFeSO4=FeZnSO4解析：铝热反应是在高温条件下用金属单质置换出另一种金属氧化物中的金属的反应，通常用于冶炼高熔点的金属，A项符合；B 项不是置换反应，不同于铝热反应；C 项、D 项均是置换反应，但 C 项钾的冶炼原理是根据金属的沸点，从方程式可看出 K 沸点最低，D 项是常温下、溶液中的反应，均不同于铝热反应。3MgO2Cr高温4下列各组物质可以选用铝热反应进行冶炼的是()。ANaCl、FeO、Cr2O3BBFe2O3、MnO2、Cr2O3CFe3O4、MnO2、KMnO4DHgO、MnO2、MgO解析：A 项的NaCl 无法使用铝热反应冶炼；B 项的三种物质都可以使用铝热反应冶炼；C 项的KMnO4 是强氧化剂，不能使用铝热反应冶炼；D 项的HgO、MgO 不能使用铝热反应冶炼。