专题9 第一单元 金属的冶炼方法-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】苏教必修第二册 新课标辅导

第一单元　金属的冶炼方法 学习目标 核心素养 1.了解金属在自然界中的存在形式。 2.掌握金属的冶炼方法。 1.科学探究与创新意识 能从金属冶炼及回收再利用的问题出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验进行实验探究。 2.科学态度与社会责任 具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，有效使用金属材料，加强金属资源的回收和再利用。 知识点一　金属的存在形式 1．概览 2．具体存在 地壳中的大部分金属元素都是以化合态形式存在于自然界中。 例如：铁元素存在于赤铁矿(主要成分为Fe2O3)中，铝元素存在于铝土矿(主要成分为Al2O3)中。 除以地壳外，还有一些金属以离子或矿石的形式存在于海洋中，如钠、镁、锰等。 下图表示金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发利用的大致年限。 铜、锡、铁、铝被人类开发利用的大致年限 (1)新石器中期，在我国的河北和甘肃等地就已用自然铜(单质铜)来打制铜器，俄罗斯和意大利都有自然铜的矿产地。但很少听闻关于自然铁(单质铁)矿产的报道。为什么？ (2)根据以上金属的活动性和人类开发利用这些金属时间的数据，你发现了什么规律？ (3)找出你熟悉的2～3种金属单质，说明它们的制备方法，写出有关的化学方程式。 提示　(1)因为Fe较Cu活泼，在自然界中游离态的铁很少存在。 (2)金属越活泼，开发利用越晚，反之亦然。 (3)①Na的制备：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。②汞的制备：2HgO2Hg＋O2↑。③铁的制备：FexOy＋yCOxFe＋yCO2。 　经过漫长岁月的不断实践和总结，人们逐步认识到金属的存在形式与其活动性有关。一般而言，活动性较强的金属，在自然界以各种各样的化合态存在；活动性较弱的金属，有可能以游离态形式存在。有的金属元素还能以游离态和化合态存在。如铁元素有单质(主要存在于陨石中)、氧化物和硫酸盐等存在形式；银元素有自然银、辉银矿(Ag2S)、碲银矿(Ag2Te)等存在形式。 　从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于 A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 [解析]　在金属活动性顺序中，越靠后的金属出现的年代越早，越靠前的金属出现的越晚，说明金属越活泼，越难冶炼。 [答案]　D 1．下列关于金属的通性的说法不正确的是 A．金属的熔点差别较大 B．在自然界中没有游离态的钠 C．金属单质在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂 D．与酸反应越剧烈的金属活泼性越强 解析　金属在化学反应中只作还原剂。 答案　C 知识点二　金属的冶炼 1．冶炼原理和实质 2.金属的冶炼方法(写出反应的化学方程式) 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 热还原法 高炉炼铁 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热法炼铁　 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe [特别提醒]　 (1)工业上冶炼Al时用Al2O3而不用AlCl3，因为AlCl3为共价化合物，熔化后不导电。 (2)工业上冶炼Mg时用MgCl2而不用MgO，因为MgO的熔点很高，耗能大。 3．有效利用金属资源的途径 (1)提高金属矿物的利用率。 (2)减少金属的使用量。 (3)加强金属资源的回收和再利用。 (4)使用其他材料代替金属材料。 1．用电解法冶炼活泼金属时(如Na、Mg等)，能电解该金属的盐溶液吗？ 提示　不能；应电解该金属的熔融化合物。 2．为什么越活泼的金属被人类利用得越晚？ 提示　因为金属越活泼，其离子的氧化性越弱，就越难被还原，故制取和利用的时间越晚。 3．工业上冶炼镁、铝的原理是什么？可否电解熔融MgO和AlCl3制取镁、铝，为什么？ 提示　MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。MgO的熔点远高于MgCl2，而AlCl3属于共价化合物，熔融状态不导电，故工业上冶炼Mg、Al是电解熔融的MgCl2、Al2O3而不是电解MgO和AlCl3。 4．在铝热反应还原冶炼铁时，镁条和KClO3的作用各是什么？ 提示　镁条作为引燃剂，KClO3作为供氧剂。5．哪些金属可以用铝热法制备？ 提示　熔点较高，比铝稍不活泼的金属如Cr、Fe、Mn、W等。 1．金属冶炼的三个步骤和目的 步骤 目的 矿石富集 提高矿石中有用成分的含量 冶炼 利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来