人教版高中化學(xué)必修2 　開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 省賽一等獎(jiǎng)

第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一頁(yè)，共二十三頁(yè)。金礦鉑礦漂亮的金屬礦物第二頁(yè)，共二十三頁(yè)。金屬的使用促進(jìn)了人類文明的發(fā)展。自然界中，除少數(shù)金屬（如金、鉑）以游離態(tài)存在，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。我們?cè)谏a(chǎn)和生活中使用的金屬制品基本上都是單質(zhì)形態(tài)。怎樣可以將金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)呢？【提示】將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)，用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過(guò)程，在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。第三頁(yè)，共二十三頁(yè)。從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。圖4-1-2表示了三種金屬被人類開(kāi)發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于（

）

圖4-1-2A.金屬導(dǎo)電性強(qiáng)弱B.金屬在地殼中含量多少C.金屬的化合價(jià)高低D.金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱D遷移應(yīng)用1第四頁(yè)，共二十三頁(yè)。思考·交流1、金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉有什么關(guān)系？2、金屬冶煉的原理是什么？第五頁(yè)，共二十三頁(yè)。+nM金屬的冶煉過(guò)程的實(shí)質(zhì)是得電子,被還原M0KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性逐漸減弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg

PtAu金屬活動(dòng)性不同，還原方法一樣嗎？p88一、金屬冶煉的原理第六頁(yè)，共二十三頁(yè)。高爐煉鐵高爐煉鐵反應(yīng)原理:

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高溫第七頁(yè)，共二十三頁(yè)。(一)熱還原法①加熱或高溫條件下用還原劑還原金屬的氧化物。②常用的還原劑有：H2、CO、C(焦炭)、活潑金屬(如Al)

。③適用于金屬活動(dòng)順序表中Zn～Cu的中等活潑性金屬。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2

2Zn+CO2↑Cu+H2O①CuO+

H2△②

ZnO+C高溫試完成下列各金屬冶煉的化學(xué)方程式。二、金屬冶煉的方法第八頁(yè)，共二十三頁(yè)。課本P89【實(shí)驗(yàn)4—1】第九頁(yè)，共二十三頁(yè)。課本P89【實(shí)驗(yàn)4—1】2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高溫

鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生大量煙，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入蒸發(fā)皿中。鋁熱反應(yīng)反應(yīng)方程式：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：（1）焊接鋼軌。反應(yīng)現(xiàn)象：（2）冶煉高熔點(diǎn)金屬（如：釩、鉻、錳等）。（1）鎂條和氯酸鉀的作用是什么？（2）反應(yīng)時(shí)，鐵元素的化合價(jià)是如何變化的？鋁元素的化合價(jià)又將怎樣變化？（紙漏斗中盛放的是氧化鐵和鋁粉）（3）試寫出鋁元素和鐵元素參與的化學(xué)反應(yīng)的方程式。第十頁(yè)，共二十三頁(yè)。試寫出利用鋁熱反應(yīng)冶煉下列金屬的化學(xué)方程式①釩(V、+5價(jià))、②鉻(Cr、+3價(jià))、③錳(Mn、+4價(jià))高溫③

4Al+3MnO2

3Mn+2Al2O3高溫②

2Al+Cr2O32Cr+Al2O3高溫①

10Al+3V2O56V+5Al2O3第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解如：2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

冰晶石電解(二)電解法①適用于金屬活動(dòng)順序表中K～Al的活潑金屬。②電解其熔融鹽或氧化物。MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑電解冰晶石的作用：降低Al2O3的熔點(diǎn)（2050℃→1200℃）

位于Zn之前的的K、Ca、Na、Mg、Al非常活潑，在自然界中只以氧化物或鹽的形式存在，是否也可以用H2、CO、焦炭等來(lái)還原呢？如果不能，請(qǐng)說(shuō)明原因，并指出應(yīng)該用什么方法？

工業(yè)用電解鋁土礦（主要成分為氧化鋁）和氯化鎂的方法冶煉鋁和鎂，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)。

工業(yè)上電解法制鎂用MgCl2而不用MgO，電解法制鋁用Al2O3而不用AlCl3，為什么？（已知熔點(diǎn):MgO為2852℃、MgCl2為718℃；Al2O3為2050℃、AlCl3為190℃）①M(fèi)gO熔點(diǎn)高、耗能大②AlCl3共價(jià)化合物熔融不導(dǎo)電。第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)。電解如：2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑

MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑電解

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

冰晶石電解KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(二)電解法①適用于金屬活動(dòng)順序表中K～Al的活潑金屬。②電解其熔融鹽或氧化物。①“(熔融)”不能省略，是熔融態(tài)而不是水溶液。②必須是離子化合物，共價(jià)化合物熔融不導(dǎo)電。第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)。(三)

法①適用于金屬活動(dòng)順序表中

及其以后的

金屬。②加熱分解其氧化物。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(四)物理方法：適用于以

態(tài)存在的金屬，如金和鉑?！疤越稹钡脑?金的密度比沙大，用水洗法可淘去泥土沙粒。馬達(dá)加斯加街頭淘金者【我能自學(xué)】位于Cu之后的不活潑金屬怎么冶煉，請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)課本P88內(nèi)容，并完成以下填空：HgAgHg不活潑2

2Hg+O2↑24Ag+O2↑

HgO

△

Ag2O

△熱分解游離第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)。金屬鋁的回收與利用合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源主要途徑回收金屬的意義(1)提高金屬礦物的利用率(2)減少金屬的使用量(3)加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用(4)使用其他材料代替金屬材料(1)節(jié)約礦物資源(2)節(jié)約能源(3)減少環(huán)境污染【查一查】閱讀課本P89最后一自然段，完成下表。三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)。請(qǐng)結(jié)合金屬活潑性順序總結(jié)金屬冶煉方法的一般規(guī)律：金屬的活動(dòng)順序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu金屬原子失電子能力金屬離子得電子能力主要冶煉方法強(qiáng)弱強(qiáng)弱電解法熱還原法熱分解法小結(jié)第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)。1．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原②利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原③電解法④熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳（填序號(hào)）？（1）Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬（）（2）Na、Mg、Al等活潑金屬（）（3）Hg、Ag等不活潑金屬（）（4）V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬（）①③④②第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)。2．鋁能冶煉某些熔點(diǎn)高、硬度大的金屬，是因?yàn)殇X（）A．具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性B．具有還原性，且生成氧化鋁時(shí)放出大量熱C．在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光D．是一種金屬，且密度小，熔點(diǎn)較低B第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)。3．下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是（）

A．WO3B．MnO2C．MgOD．V2O5C第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)。4．下列敘述正確的是（）