2024届高三化学一轮复习 专题1第一单元第5讲-金属材料及矿物的开发利用 讲义

专题1元素及其化合物 第一单元金属及其化合物（氧化还原反应） 第5讲金属材料及矿物的开发利用 一、课程标准要求 1,知道金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能及应用的联系。 2.了解合金的概念及性质，了解金属的冶炼方法，理解并能应用常见金属的活动顺序。能根据金属 的性质，探究不同金属的治炼方法。 3.通过金属物的开发利用的实例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。能从 宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 4.认识化学在金属矿旷物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。 二、在高中化学教材体系中的地位 本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托，探究金属的治炼原理、金属资源的回收和利用。 帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树 立资源保护意识以及合理开发意识。 三、思维导图 Ag Hg Cu(H)Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K 热分解法 热还原法 电解法 四、课时安排建议 金属材料及矿物的开发利用(1课时) 第1课时 金居材料及矿物的开发利用(1课时) 一、教学流程 活动一：构建知识体系 问趣1：合金的概念？合金有哪些性质？ [例题1]2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于 金属材料的是(） A,探测仪镜头材料一二氧化硅B.车轮材料一钛合金 C.温控涂层材料一聚酰胺D.太阳能电池复合材料—石墨纤维和硅 [例题2]C919大型飞机的制造采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是() A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物B.铝锂合金的硬度比锂大 C.铝锂合金的熔点比铝低 D.铝锂合金耐酸碱腐蚀 「例题3]所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四 种金属的熔沸点： Na Cu Al Fe 熔点 97.5℃ 1083C 660℃ 1535C 沸点 883℃ 2595℃ 2200℃ 3000℃ 其中能与Na形成合金的是 [答案]：例题1、B例题2、D例题3、A1 [归纳总结] 1/8 一、合金 1.概念：两种或两种以上的金属（或金属与 )熔合而成的具有 的物质。 2.性能：合金具有不同于各成分金属的物理化学性能或机械性能。 (1)熔点：一般比它的各成分金属都。 (2)硬度和强度：一般比它的各成分金属都 二、常见金属材料 金属材料黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其 合金) 1.重要的黑色金属材料—钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 钢碳素钢b1 clf(aws4acol(低碳钢：韧性、焊接性好，强度低中碳钢：强度高，韧性及加工性好高 碳钢：硬而脆，热处理后弹性好)合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢 2.几种有色金属材料 铝 (性能：良好的延展性、导热性和导电性 用途：制导线 性能：密度小、强度高、塑性好、易 有铝及铝 于成型、制造工艺简单、成本 色 合金 低廉 8 铝合金 用途：主要用于建筑业、容器和包 属 装业、交通运输业、电子行 材 业等 料 性能：良好的延展性、导电性和导热性 铜及铜 铜 用途：主要用于电器和电子工业、建筑业 合金 铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见 的还有黄铜和白铜 问题2：不同的金属如何治炼？ [例题4黄铜（钥、锌合金）因外观与黄金相似又俗称药金”。 回答相关问题。 ()鉴别黄金与“药金”可采用 方法。 (2)古代“药金”治炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O),木炭混合加热至800℃，得到金光闪闪的“药金”。 该治炼方法属于 法，治炼过程中CO反应的化学方程式为 5 [例题5]用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。例如： 2AN十4Ba0商温3Ba1+Ba0A,0, 常温下AI的金属性比Ba的金属性 (填“强”或“弱)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是 三、金属矿物的开发利用 1.金属在自然界中的存在 在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以 形式存在。 2.金属的治炼 (1)实质：把金属从化合态 为游离态 2/8 (②)方法：根据金属的活动性顺序不同，金属治炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。 冶炼方法 主要反应原理（举例 △ 2HgO 热分解法 △ 2Ag20 高温 CO做还原剂 Fe2O3+3CO 热 还 △ H2做还原剂 WO;+3H2 原 ÷ 活泼金属做还原剂 3MnO+4A高温 2A12O(熔融) 电解冰品石 电解 MgCl2(熔融) 电解法 电解 2NaCI(熔融) [练习1]以金红石（主要成分为TO)为原料生产金属钛(T)的步骤如下： i,高温下，向金红石与