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

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第一单元 金属的冶炼方法

课程目标

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。

[对应学生用书P91]

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。

除了地壳外,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。

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(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。

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page number 1

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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?page number 2

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