9.1金属的冶炼方法（同步课件）-高一化学同步精品课堂（苏教版2019必修第二册）

第一节 金属的冶炼方法 专题九 金属与人类文明 授课人： 学习目标 1.能从物质性质与反应条件角度解释不同金属冶炼方法的差异。 2.认识我国古代文明与金属冶炼的关系。 3.掌握铝热反应原理及实验，了解铝的冶炼方法。 史上最强大嫂 妇好 [fù zǐ] 妇好墓出土的铜钺 在妇好墓中，考古学家们发现了91根青铜戈、4件铜铲、37件铜镞，同时还有四把大钺。这四把大钺中有两把是目前出土的体积最大的铜钺，加上木柲之后，重量超过10公斤以上。 一、金属的存在形式及冶炼方法 1、游离态:极少数金属元素在自然界以单质形式存在 如：金Au、铂Pt 单质活动性较弱 自然铜 金 金属的存在形式 一、金属的存在形式及冶炼方法 2、化合态:大部分金属元素在自然界以化合物形式存在 如：铁Fe、铝Al等 黄铜矿(CuFeS2) 铝土矿(Al2O3 ) 赤铁矿(Fe2O3 ) 单质活动性较强 一、金属的存在形式及冶炼方法 3、一些金属元素以离子或矿石的形式分布于海洋中， 如钠Na、镁Mg、锰Mn等 一、金属的存在形式及冶炼方法 金属的活动性越弱，被人类开发利用的时间越早； 金属的活动性越强，被人类开发利用的时间越迟。 一、金属的存在形式及冶炼方法 金属的冶炼： 利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程。 实质： 金属离子⁠ ⁠金属单质，即Mn＋＋ne－M。 一、金属的存在形式及冶炼方法 沙里淘金 金子的密度比沙子大得多，在水的冲击下沙粒被水流带走，而金就留在容器里。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 物理提取法 如：Pt Au 适用于极不活泼的金属的冶炼。 通过熔铸的方法即可对金属进行加工和锻造。 一、金属的存在形式及冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 热分 解法 如：Hg Ag 适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 2HgO 2Hg＋O2↑。 一、金属的存在形式及冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 高温 还原法 如：Zn Fe Sn Pb Cu 用还原剂(CO、C、H2和活泼金属等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中锌到铜之间的大多数金属。 Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2 高温 Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3 高温 高炉炼铁 铝热法炼铁 高炉炼铁 一、金属的存在形式及冶炼方法 高炉炼铁 石灰石 铁矿石 焦炭 （生铁） 出铁口比出渣口低： 由于生铁的密度比炉渣大。 目的： 维持炉内高温 （炉渣的主要成分） CaCO3 === CaO+CO2↑ 高温 SiO2+CaO === CaSiO3 高温 造渣 一、金属的存在形式及冶炼方法 高炉炼铁 C+O2===CO2 放热 点燃 3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 高温 C+CO2===2CO 高温 一、金属的存在形式及冶炼方法 铝热法炼铁 一、金属的存在形式及冶炼方法 铝热法炼铁 实验现象 ①镁条剧烈燃烧； ②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应； ③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光； ④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 一、金属的存在形式及冶炼方法 铝热法炼铁 ①冶炼熔点较高、活动性弱于Al的金属，如钒、铬、锰等。②金属焊接，如焊接钢轨等 应用 （1）在高温条件下进行。（2）反应迅速并放出大量的热。（3）新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。 特点 一、金属的存在形式及冶炼方法 铝热反应注意事项： 铝热反应的引燃剂为镁带，助燃剂为氯酸钾。 铝热剂为混合物，是由铝粉和某些难熔的金属氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末按一定比例组成的。 1 2 一、金属的存在形式及冶炼方法 铝热反应注意事项： 镁带要打磨除去表面的氧化膜，否则难以点燃；氧化铁粉末与铝粉要选择干燥的；铝粉要用没有被氧化的，否则反应难以进行。 蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 3 4 一、金属的存在形式及冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 电解法 如：K Ca Na Mg Al 适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及