第4章 第1节 开发利用金属矿物和海水资源(共2课时)-【全新学案】2023高中化学同步教与学(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(共2课时) 历史上 ,早在人们使用铜铁之前 ,人们就使用黄金和白银作为饰物和货币;"青铜器时期"早于"铁器时期",铝 制品到近百年才大量使用 。这些历史事实与金属活泼性和冶炼的难易有什么联系? 第 1 课时 金属矿物的开发利用 ( 1 . 金属在自然界中存在的形态:除 等极少数金 属外 ,绝大多金属以 的形式存在于 自 然 界 中 。 在 这些金属化合物中 ,金属元素都显 。 2 . 金属冶炼的原理:金属的冶炼是利用 原 理 ,在 一 定条件下 ,使金属离子 被 成 金属原子 ,金属原子聚集成金属单质 。 3 . 金属冶炼的方法 ( 1 ) 热 分解法: HgO 分解 ; Ag 2 O 分解 。 ( 2 ) 热 还原法:常用的还原剂有 ,适 用 于金属活动顺序表中 Zn 、 Cu 之间的金属 。 )①焦炭炼铁 ; ②碳还原 CuO ; ③H2 还原 WO3 ; ④A1还原 Fe2 O3 (铝热反 应) (3)电解法:适用于金属活动顺序中 A1及其前面的 金属 。 制铝 , 制钠 , 制镁 。 学点 ① 金属冶炼的原理和方法 情景激疑 下图表示金属活动性顺序中铜 、锡 、铁和铝元素被 人类大规模开发 、利用的大致年限 。 根据以上数据和有关的化学知识 ,你能否说明这些 金属的活动性与人类开发利用这些金属的时间先后的 关系? 学点归纳 1.金属冶炼的实质 (1)金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来 。其 过程本质上是金属阳离子得电子而被还原成金属单质 的过程 。 即:Mn+ +ne- 一→M。 (2)按照金属活动性顺序表 ,从前到后 ,金属阳离子 得到电子的能力 一 般是逐渐增强的 ,因而 ,被还原成金 属单质是由难到易 。 2.金属的冶炼方法 以游离态存在于 自然界中的金属(如金 、铂),采用 物理方法富集冶炼 ,如"沙里淘金"。在冶炼以化合态存 在的金属元素时 ,因活动性不同 ,采用的方法也不同 。 (1)热分解法(很不活泼金属):适用于金属活动顺 序表中 Hg及其以后的金属 。 ( 2 HgO - 2 Hg + O 2 个 △ )△ 2Ag2 O -4Ag+O2 个 (2)热还原法:常用的还原剂有焦炭 、CO、H2 、活泼 金属 ,适用于金属活动顺序表中 Zn、Cu之间的金属 。 ( Fe 2 O 3 +3 CO - 2 Fe +3 CO 2 高 温 )高温 2CuO+C-2Cu+CO2 个 ( WO 3 +3 H 2 - W +3 H 2 O 高 温 )高温 Cr2 O3 +2A1-A12 O3 +2Cr 冰晶石 说 明 1.用 CO作还原剂 炼得的金属为合金,生产成本较低,常用于金属活 动性不强的金属 。 2.用 H2 作还原剂 炼得的金属纯度较高,生产成本也较高 3.用活泼金属做还原剂 被冶炼的金属活泼性强,熔点高 。 炼得的金属纯度