PAGEPAGE1第1課時金屬礦物的開發利用學習目標1、了解金屬在自然界的存在形態，體會愛護金屬資源的重要性。2、以金屬礦物的開發和利用為例，相識化學方法在實現物質間轉化中的作用。3、知道金屬冶煉的原理，了解金屬冶煉的方法以及步驟，會依據金屬活動性的不同，選擇不同的冶煉方法，并能寫出相關的化學方程式4、了解鋁熱反應及其應用。新知預習1、除了等極少數金屬以游離態形式存在外，絕大多數金屬元素以的形式存在于自然界中。2、在金屬化合物中，金屬元素都顯。3、地殼中含量最高的金屬元素是，其次是。人們日常應用的金屬材料，多為合金或純金屬，這就須要冶煉金屬。學問點一：金屬的冶煉金屬的冶煉原理得電子、被還原金屬冶煉是利用_____反應的原理，在肯定條件下，把金屬礦物中的金屬離子_成金屬單質，即：（化合態）（游離態）。得電子、被還原2、金屬冶煉的一般步驟：(1)除雜：提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉：利用氧化還原反應原理，在肯定條件下，用還原劑把金屬從其礦石中還原出來，得到金屬單質（粗）。(3)精煉：采納肯定的方法，提煉純金屬。3、金屬冶煉的方法①熱分解法在金屬活動依次中，位于汞以后的不活潑金屬可以干脆用的方法從其化合物中還原出來。例如：氧化汞分解：氧化銀分解：②熱還原法對于金屬活動依次表中Zn-Cu段的金屬的冶煉可以通過來完成，常用的還原劑有、、等。例如：氧化鐵和一氧化碳反應：氧化銅和氫氣反應：對于一些高熔點的金屬如鐵、鉻、錳、鎢等可以用冶煉。③電解法對于金屬活動依次表中Zn前面特別活潑的金屬，采納一般的還原劑很難將它們還原出來，工業上常用冶煉，例如：電解熔融的氯化鎂：電解熔融的氯化鈉：電解熔融的氧化鋁：④其它方法：濕法煉銅：火法煉銅：【歸納總結】金屬冶煉方法與金屬活潑性的關系：在金屬活潑性依次表中，金屬的位置越靠后，其陽離子越被還原，用一般的還原方法就能使金屬還原；金屬的位置越靠前，其陽離子越被還原，最活潑的金屬只能用最強的還原手段來還原（電解法）。金屬活動性依次KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失電子實力離子得電子實力主要冶煉方法物理法學問點二：鋁熱反應概念鋁和金屬氧化物在高溫下發生猛烈反應并放出大量熱的化學反應鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物（Fe3O4Cr2O3V2O5等）組成的混合物原理方程式aa教材實驗bdcbdc現象應用焊接鋼軌；冶煉高熔點的金屬如鐵、鉻、錳、鎢等【思索與溝通】①教材鋁熱反應試驗中，為什么要在鋁與氧化鐵混合粉末的上面加少量的氯酸鉀固體？中間插一根用砂紙打磨過的鎂條有什么作用？②已知有關物質的熔沸點數據如下表:物質MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點/oC28522054714190（以分子形式存在）沸點/oC360029801412180參考上述數據回答：(1)工業上為什么常用電解熔融MgCl2的方法生產金屬鎂,而不用電解MgO的方法生產鎂?(2)工業上為什么常用電解Al2O3冰晶石熔融混合物的方法生產金屬鋁，而不用電解AlCl3的方法生產鋁？學問點四：金屬資源的有效利用1、提高金屬礦物的；2、削減金屬的，用其它材料代替金屬材料；3、加強金屬資源的。1．工業上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。你認為選擇方法的主要依據是()A．金屬在自然界的存在形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬熔點凹凸D．金屬陽離子得電子的實力答案D解析冶煉金屬選擇方法是依據金屬的活動性，金屬冶煉是金屬陽離子得電子的過程，即金屬冶煉方法與金屬陽離子得電子實力有關。2．下列說法錯誤的是()A．有些活潑金屬(如鋁)可用作熱還原法的還原劑B．加強熱，使氧化銅在高溫條件下分解可制備單質銅C．金屬冶煉的實質是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子D．回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物答案B解析A項，鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點的金屬，如2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，正確；B項，制備單質Cu用熱還原法，錯誤；C項，金屬冶煉的實質就是把金屬陽離子還原為金屬原子，正確；D項，將舊金屬回收，重新利用，變廢為寶，正確。3．下列說法中正確的是()A．金屬的冶煉原理，就是利用氧化還原反應原理，在肯定條件下將金屬從其化合物中還原出來B．冶煉金屬時，必需加入一種物質作為還原劑C．金屬由化合態變為游離態，可能被還原，也可能被氧化D．金屬單質被發覺和應用得越早，其在地殼中的含量越大答案A解析A項，金屬冶煉是將金屬化合物轉化為金屬單質，正確；B項，冶煉金屬并不肯定要加入還原劑，如電解法制取鈉和鎂，錯誤；C項，金屬由化合態變為游離態，都是由高價態降低到0價，故肯定被還原，錯誤；D項，金屬被發覺的早晚與其在地殼中的含量無關，如在地殼中鋁的含量雖然最大，但被發覺的時間卻比鐵、銅晚得多，錯誤。4．鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Cr、V、Mn等)，這不是因為()A．鋁具有還原性B．鋁具有導電性C．鋁較Cr、V、Mn等價格便宜D．冶煉反應放出大量的熱答案B5．(1)下列反應原理不符合工業冶煉金屬實際狀況的是________(填字母)。A．2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑B．Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO2C．2MgOeq\o(=,\s\up7(電解))2Mg＋O2↑D．2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑(2)簡要說明不符合工業實際的緣由：________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)C(2)MgO熔點高，電解耗能大，實際工業生產中采納電解熔融態的MgCl2冶煉鎂[對點訓練]題組一金屬的存在與冶煉原理1．下列關于金屬在自然界中存在形態的說法不正確的是()A．地殼中含量最高的金屬是鐵，其次是鋁B．鋁在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分是氧化鋁)中C．鐵主要存在于鐵礦石(磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等)中D．金、鉑等不活潑的金屬以游離態形式存在考點金屬的存在與冶煉原理題點金屬元素在自然界中的存在答案A解析地殼中含量最高的金屬是鋁，其次是鐵。金屬在自然界中的存在形態與其化學活動性有關，化學性質比較活潑的金屬鋁、鐵等在自然界中以化合態存在，汞、金、鉑等化學性質不活潑的金屬在自然界中以游離態存在。2．下列說法中，正確的是()A．金屬的冶煉是把金屬單質從其礦物中分別出來B．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被氧化C．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被還原D．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原考點金屬的存在與冶煉原理題點金屬的冶煉原理答案C解析金屬冶煉的原理是利用氧化還原反應，把金屬礦物中的金屬陽離子還原成金屬單質。在金屬的冶煉過程中，被冶煉的金屬只能得到電子被還原。3．(2024·河北邢臺一中高一下月考)下列金屬冶煉的反應原理，不正確的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2D．2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑考點金屬的存在與冶煉原理題點金屬的冶煉原理答案B解析由于Na的金屬性很強，Na＋不簡單獲得電子，因此只能用電解熔融NaCl的方法制取金屬Na：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑，A正確；Mg的金屬性很強，用一般的還原劑不能把Mg從化合物中還原出來，因此用電解熔融MgCl2的方法制取金屬Mg，B錯誤；Fe是比較活潑的金屬，在高溫條件下用還原劑將Fe從其化合物中還原出來：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，C正確；Ag是不活潑金屬，可以用熱分解法制得金屬Ag：2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑，D正確。題組二金屬的冶煉方法4．下列金屬的冶煉方法中正確的是()A．電解氯化鈉溶液冶煉金屬鈉B．電解熔融的氯化鋁冶煉金屬鋁C．將鐵粉與氧化鎂混合加熱冶煉鎂D．用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵考點金屬的冶煉方法題點金屬冶煉方法的選擇答案D解析冶煉金屬鈉應電解熔融的氯化鈉，而不是氯化鈉溶液；冶煉金屬鋁應電解熔融的三氧化二鋁，而不是氯化鋁；鐵不能將氧化鎂中的鎂還原出來。5．金屬鋰是密度最小的金屬，等質量的不同金屬，鋰可以釋放出更多的電子，故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則冶煉金屬鋰應采納的方法是()A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法考點金屬的冶煉方法題點典型金屬的冶煉方法答案A解析金屬的冶煉方法與金屬活動性依次的關系：金屬鋰的活動性介于鈉與鎂之間，應采納電解法冶煉金屬鋰。6．金屬礦物通常色調繽紛、形態各異。下列冶煉金屬的方法屬于熱還原法的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑B．WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(△))W＋3H2OC．Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4D．2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑考點金屬的冶煉方法題點常見金屬冶煉方法的識別答案B解析鈉性質活潑，用電解法制取；鎢性質較不活潑，用熱還原法制取；Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4為濕法煉銅的反應原理，不屬于熱還原法；銀性質不活潑，可用熱分解法制取。題組三金屬冶煉的綜合與應用7．熱還原法冶煉金屬的反應肯定是()A．氧化還原反應 B．置換反應C．復分解反應 D．分解反應考點金屬冶煉的綜合與應用題點金屬冶煉的相關綜合答案A解析熱還原法冶煉金屬的反應肯定不是復分解反應，也肯定不是分解反應，不肯定是置換反應，如3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，但肯定是氧化還原反應。8．(2024·成都七中期末考試)我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按肯定的比例混合后加熱至800℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是()A．“藥金”實質上是銅鋅合金B．冶煉爐中爐甘石干脆被木炭還原為鋅C．用王水可區分黃金和“藥金”D．用灼燒法不能區分黃金和“藥金”考點金屬冶煉的綜合與應用題點金屬冶煉的相關綜合答案A解析冶煉“藥金”的相關反應方程式為ZnCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))ZnO＋CO2↑，2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4Cu＋CO2↑，故A項正確，B項錯誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項錯誤；用灼燒法可以區分黃金和“藥金”，因為高溫下黃金與氧氣不反應，而“藥金”可以與氧氣反應，故灼燒后的“藥金”顏色有變更，D項錯誤。9．以輝銅礦(Cu2S)為原料冶煉銅，其反應原理可表示為Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2。下列說法不正確的是()A．化合價發生變更的元素有3種B．Cu2S在該反應中既是氧化劑又是還原劑C．1molO2參與反應時，上述反應轉移電子總物質的量為4molD．SO2被分別、回收后氧化生成SO3，作為制取硫酸的原料考點金屬冶煉的綜合與應用題點金屬冶煉的相關綜合答案C解析分析反應中化合價的變更：eq\o(Cu,\s\up6(＋1))2eq\o(S,\s\up6(－2))＋eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(=,\s\up7(高溫))2eq\o(Cu,\s\up6(0))＋eq\o(S,\s\up6(＋4))eq\o(O,\s\up6(－2))2，反應過程中Cu、S、O三種元素的化合價均發生變更；Cu2S中Cu元素化合價降低，S元素化合價上升，因此Cu2S既是mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水汲取可得H2SO4。10．下列說法不正確的是()A．自然界中不存在游離態的金屬B．金屬活動性不同，冶煉方法也有所不同C．地球上金屬礦物資源有限，因此應提高金屬礦物的利用率D．廢舊金屬的回收利用有利于環境愛護考點金屬冶煉的綜合與應用題點廢舊金屬的回收利用答案A解析自然界中存在游離態的金屬，如金、鉑等。題組四鋁熱反應11．關于鋁熱反應，下列說法不正確的是()A．鋁熱反應是吸熱反應B．鋁熱劑是混合物C．鋁熱反應為氧化還原反應D．鋁熱反應需在高溫條件下進行考點鋁熱反應題點鋁熱反應及其應用答案A解析鋁熱反應是放熱反應，選項A錯誤。12．能用鋁作原料來冶煉難熔的金屬是因為()A．鋁的密度小，熔點較低B．鋁在空氣中燃燒放出大量的熱C．鋁在金屬活動性依次表中排在較前面D．鋁具有還原性，發生鋁熱反應時放出大量熱考點鋁熱反應題點鋁熱反應及其應用答案D解析利用鋁來冶煉難熔的金屬是利用鋁熱反應來進行的。在鋁熱反應中，鋁表現出還原性，可置換出其他金屬；另外鋁熱反應還有一個特點就是反應能放出大量的熱，可使置換出的金屬熔化，達到冶煉的目的。[綜合強化]13．如圖為鋁熱反應的試驗裝置，請回答下列問題：(1)該試驗裝置中還缺______________，引發鋁熱反應的操作為________________________________________________________________________________________。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應________(填“能”或“不能”)發生，理由是____________。(3)寫出鋁熱反應的兩個用途__________________________________________。考點鋁熱反應題點鋁熱反應的試驗答案(1)鎂條和氯酸鉀在混合物中間插一根鎂條，將氯酸鉀放在混合物上鎂條的四周，點燃鎂條(2)不能鎂比鋁活潑，鋁不能置換鎂(3)用于焊接鋼軌；冶煉某些熔點高的金屬解析(1)利用鎂條燃燒放熱從而引發鋁熱反應，同時促使KClO3分解產生O2，使鎂條快速燃燒。(2)依據金屬活動性依次表，Mg比Al活潑，Al不能從MgO中置換出Mg。14．孔雀石的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2，某同學設計從孔雀石中冶煉金屬銅的方案如下：①將孔雀石粉碎后加過量的稀硫酸；②將反應后的混合物過濾；③向濾液中加入一種金屬粉末。依據上述試驗方案，試回答：(1)第①步反應中的現象為_______________________________________________。(2)第③步加入的金屬粉末是__________，理由是____________________________________________________________________________________________________。(3)若向濾液中加入過量生石灰后，過濾，將沉淀加熱灼燒后再通入________________氣體，可制得較純凈的銅。考點金屬冶煉的綜合與應用題點金屬冶煉的相關綜合答案(1)固體溶解，有無色氣體生成，溶液變成藍色(2)Fe鐵的活潑性比銅強，可從溶液中置換出銅(3)氫氣解析孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅，當加入過量稀硫酸時發生反應，固體漸漸溶解，產生二氧化碳氣體、水和硫酸銅；為冶煉金屬銅