2017-2018学年高一化学人教版必修2课件第4章　化学与自然资源的开发利用 (4份打包)

1．金属在自然界中的存在形式 (1)金、铂等极少数金属以游离态形式存在。 (2)绝大多数金属以化合态形式存在。在金属化合物中，金属元素都显正价。 2．金属的冶炼 (1)金属冶炼原理 金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。 把金属从其化合物中还原出来，用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。 (2)冶炼方法 利用金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法 ①热分解法 适用于不活泼金属的冶炼，如制取Hg、Ag的化学方程式为：2HgOeq \o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑，2Ag2Oeq \o(=====,\s\up7(△))4Ag＋O2↑。 ②电解法 适用于活泼金属的冶炼，如制取Na、Mg、Al的化学方程式为： 2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑； MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑； 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑。 ③高温还原法 适用于大多数中等活泼的金属的冶炼，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。如Fe、Cu的冶炼为：Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，CuO＋COeq \o(=====,\s\up7(高温))Cu＋CO2。 ④其它方法 湿法炼铜Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 火法炼铜Cu2S＋O2eq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu＋SO2。 3．铝热反应实验 (1)反应原理 在高温下，Al作还原剂，将金属氧化物中的金属迅速置换出来，放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易于和Al2O3分离。 (2)常见铝热剂 铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。 (3)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。 (4)实验注意事项 ①镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃； ②氧化铁粉末要干燥，铝粉末要被氧化，否则难以反应； ③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； ④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； ⑤实验装置要与人有一定距离，防止人被烧伤。 (5)实验现象 镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出大量的热，并发出耀眼的白光，使漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙子中。 (6)实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热，有单质铁生成。 4．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(如塑料)代替金属材料。 (时间20分钟，满分30分) 1．下列各组金属的冶炼最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是(　　) A．Ca、Mg　B．Al、Fe C．Hg、Ag D．Fe、Cu 答案：D 解析：A、Ca和Mg通常用电解方法冶炼，故A错误；B、Al通常采用电解方法冶炼，Fe采用CO还原法冶炼，故B错误；C、Hg和Ag一般采用热分解法冶炼，故C错误；D、Fe和Cu一般采用热还原法冶炼，故D正确。 2．下列金属中，通常用电解法冶炼的是(　　) A．钠 B．铁 C．铜 D．银 答案：A 解析：A、钠的性质很活泼，采用电解其熔融盐的方法冶炼，选项A正确；B、铁采用热还原法冶炼，选项B错误；C、铜采用热还原法冶炼，选项C错误；D、银采用热分解法冶炼，选项D错误。答案选A。 3．利用金属的活泼性不同，冶炼镁、铁、汞分别应采用的方法是(　　) A．热还原法、热分解法、电解法 B．电解法、热还原法、热分解法 C．热分解法、热还原法、电解法 D．电解法、热分解法、热还原法 答案：B 解析：根据金属活动性顺序表，金属的冶炼方法可以分为：K、Ca、Na、Mg、Al的冶炼用电解法(电解熔融的化合物)；Zn、Fe、Sn、Pb、Cu的冶炼用热还原法；Ag、Hg的冶炼用热分解法，从而可知，冶炼镁用的是电解熔融的氯化镁的方法，冶炼铁用的是热还原法，冶炼汞用的是热分解法，故选B。 4．某地出产的孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。 (1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式： ________________________________________________。 (2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：①木炭，②铁屑，③生石灰，④稀硫酸，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程