专题9 第1单元 金属的冶炼方法（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

该高中化学课件聚焦金属的存在形式、冶炼原理与方法（热分解法、电解法、热还原法等）及铁的冶炼，通过金属活动性顺序表中元素开发利用年限的时间线结合历史情境导入，构建金属存在形式与冶炼方法的关联，形成学习支架。 其亮点在于通过合作探究（金属开发年限与活动性关系思考）、实验探究（铝热反应操作及现象分析）等活动，结合科学思维的模型建构（金属活动性与冶炼方法对应表）和科学态度与责任（金属资源回收途径），落实核心素养。学生可提升探究与知识应用能力，教师能借助结构化内容与多样化活动提高教学效率。

第一单元　金属的冶炼方法 专题9　金属与人类文明 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 游离 化合 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 化合 Fe2O3 Al2O3 离子 钠、镁 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 还原 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 回收和再利用 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 铁矿石 焦炭 石灰石 高炉 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 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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。 1．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 2．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 2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解))2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑ 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑ 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 _______________________________ 分解Ag2O _______________________________ 电解法 冶炼钠 _______________________________ 冶炼镁 _______________________________ 冶炼铝 _______________________________ 2HgOeq \o(=====,\s\up17(△))2Hg＋O2↑ 2Ag2Oeq \o(=====,\s\up17(△))4Ag＋O2↑ 热还原法 高炉炼铁 _______________________________ 铝热法炼铁 _______________________________ Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2 2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋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________________。 (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。 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，得到金属单质(粗) 精炼 用一定的方法，提炼纯金属 2．金属活动性顺序与金属冶炼方法关系 3．金属冶炼的热还原法 (1)热还原法的分类 (2)各种热还原法的优缺点 方法 优点 缺点 H2还原法 金属纯度高 工业成本高 CO和C还原法 工业成本低 金属纯度低，产生污染性气体CO 铝热法 可以冶炼高熔点、难以冶炼的金属 工业成本较高 1．下列关于工业冶炼金属说法正确的是(　　) A．制钠：高温分解NaCl制备Na B．制镁：电解MgCl2溶液制备Mg C．制铁：CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 D．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”，原理为2Fe＋3Cu2+===2Fe3+＋Cu 解析　钠的性质活泼，工业上采用电解熔融氯化钠的方法制钠，A错误；工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，B错误；工业上采用高温还原法冶炼铁，即CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物，C正确；“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”，原理为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，D错误。 2．铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如下图所示： (1)请写出①②③④步的化学方程式。 ①_______________________________________________________。 ②_______________________________________________________。 ③_______________________________________________________。 ④_______________________________________________________。 (2)工业上冶炼铝时，加入冰晶石的目的是什么？ _______________________________________________________。 答案　(1)①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O ②NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓ ③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ④2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ (2)降低Al2O3的熔化温度、降低能耗 知识点三　铁的冶炼 1．铁的冶炼 (1)设备及原料 原料：__________、________、__________。 设备：________。 (2)反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 主要反应的化学方程式： ①还原剂的生成：C＋O2CO2，C＋CO22CO； ②铁矿石的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； ③炉渣的形成：a.CaCO3CaO＋CO2↑，b.CaO＋SiO2CaSiO3。 2．铝热反应 (1)实验探究——铝热反应 实验 操作 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 实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热 化学方程式 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (2)铝热反应 ①概念：铝和某些金属氧化物在高温条件下发生放出大量的热的化学反应。 ②原理：Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝把金属氧化物中的金属置换出来。 ③铝热剂：铝粉与某些难熔的金属氧化物(如Fe2O3等)以一定比例形成的混合物。 ④应用：冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。 1．在高炉炼铁中一氧化碳是怎样形成的？原料中的焦炭和石灰石分别起什么作用？ 提示　在高炉炼铁中一氧化碳的形成：C＋O2CO2、CO2＋C2CO。焦炭的作用：①为反应提供热量；②提供反应所需的还原剂；石灰石的作用：生成炉渣，涉及的反应为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 提示　熔点较高，比铝稍不活泼的金属如Cr、Fe、Mn、W等。 2．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。 3．哪些金属可以用铝热法制备？ 1．铝热反应的特点 (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。 2．铝热反应的注意事项 (1)铝热反应实验中，镁条为引燃物质，KClO3为助燃物质。 (2)镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 (3)氧化铁粉末要干燥，铝粉要没有被氧化，否则难以反应。 (4)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 (5)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。 1．高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是(　　) A．焦炭和一氧化碳都是还原剂 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 解析　高炉炼铁中，焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳还原铁的氧化物，这些反应中焦炭和一氧化碳都是还原剂，A正确；采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，B不正确；加石灰石的目的主要是为了造渣，C不正确；黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁，D不正确。 答案　A 2．通过铝热反应能冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，下列说法中与铝热反应无关的是(　　) A．铝具有还原性 B．铝具有导电性 C．铝较Cr、V、Mn等价格便宜 D．铝热反应放出大量的热 解析　利用铝热反应冶炼铁的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，可知Al具有还原性，A不符合题意；铝热反应不需要利用金属的导电性，B符合题意；Cr、V、Mn等价格较高，可用较便宜的铝置换出较贵的金属，C不符合题意；铝热反应放出大量热，从而能得到熔融的铁来焊接钢轨，D不符合题意。 1．下列金属的冶炼属于热还原法的是(　　) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ B．WO3＋3H2W＋3H2O C．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 D．2Ag2O4Ag＋O2↑ 解析　电解熔融的氯化钠制备金属钠为电解法，A项错误；加热条件下，氢气还原WO3生成W和水，属于热还原法，B项正确；铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，属于湿法炼铜，C项错误；氧化银受热分解生成银和氧气，属于热分解法，D项错误。 答案　B 2．下列金属的冶炼过程中，需加入还原剂的是(　　) A．HgO—→Hg　　　　　 B．Al2O3—→Al C．Ag2O—→Ag D．CuSO4—→Cu 解析　在冶炼金属的方法中，只有热还原法需要加入还原剂。这种方法适合冶炼金属活动性顺序表中间部分的金属如Fe、Cu，而后面的金属如Hg、Ag适合用热分解法，前面的金属如Al适合用电解法。 答案　D 3．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是(　　) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ B．MgO＋H2Mg＋H2O C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2Ag2O4Ag＋O2↑ 解析　只能用电解熔融NaCl的方法制取金属Na，A项正确；只能用电解熔融MgCl2的方法获得金属Mg，B项错误；在加热条件下用还原剂还原制得铁，C项正确；Ag是不活泼的金属，可以用加热氧化物使之分解的方法制得，D项正确。 答案　B 4．在高炉炼铁中将铁矿石还原成单质铁的主要还原剂是(　　) A．CaCO3　　　　　　　 B．C C．SiO2 D．CO 解析　本题考查高炉炼铁中发生的主要反应，从反应C＋O2CO2，CO2＋C2CO，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2中可知，主要还原剂为CO。 答案　D 5．如图为铝热反应的实验装置。 请回答下列问题： (1)该实验装置中还缺____________。引发铝热反应的操作为 _______________________________________________________。 (2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应____________(选填“能”或“不能”)发生，理由是_________________________________________ _______________________________________________________。 (3)铝热反应的用途有______________________________________ _____________________________________________(写两条即可)。 解析　(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使KClO3分解产生O2，使镁条快速燃烧。 (2)Mg比Al活泼，Al不能从MgO中置换出Mg。 答案　(1)镁条和氯酸钾　在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条 (2)不能　镁比铝活泼，铝不能置换镁 (3)用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属等 $