资源简介

(共24张PPT)
第八章
化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
课题1　金属矿物的开发利用
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 认识氧化还原反应在金属冶炼中的作用。
2. 掌握常见金属的冶炼方法。
活 动 方 案
1．根据你的经验和所掌握的知识，举例说说什么样的金属在自然界中以单质(游离态)形式存在？什么样的金属在自然界中以化合物(化合态)形式存在？
【答案】 金和铂等少数化学性质不活泼的金属，在自然界中以游离态存在；多数金属如钠、镁和铁(陨铁除外)等化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。
活动一：了解金属在自然界中的存在形式
2．阅读下列材料，回答问题。
从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。一般认为人类知道的第一种金属是金，其次是铜。部分金属的发现时间如下图所示。
最初人们用石斧把自然界中的天然铜砍下来，锤打成多种器物。随着生产的发展，人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见，例如黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、石青[2CuCO3·Cu(OH)2]等，将这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜，再用碳还原，就得到金属铜。
(1) 金、铜、铁和铝发现的先后顺序取决于什么因素？
【答案】 金属活动性顺序和金属冶炼的难易程度，金属在自然界中储量等。其中主要与金属的活泼性密切相关，金属越活泼，越难冶炼，所以铝的发现和使用比铜和铁要晚得多。
(2) 铜元素在自然界的存在形式是什么？
【答案】 既有游离态，又有化合态。
(3) 写出将孔雀石投入炭火中焙烧分解，并被还原为金属铜的化学方程式。
1．从氧化还原的角度看，金属冶炼的原理是什么？
【答案】 金属冶炼过程实际是化合物中金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程；金属越活泼，其相应的金属阳离子得电子的能力越弱，冶炼难度越大。
活动二：认识氧化还原反应在金属冶炼中的作用
2．查阅资料，写出下列金属冶炼原理的化学方程式。
金属 冶炼原理的化学方程式
Na
Mg
Al
Fe
Hg
Ag
3．金属的冶炼可分为热还原法、热分解法和电解法。请你将对应的方法填入下表中。
金属的活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属离子得电子能力 主要冶炼方法
逐渐增强
电解法
热还原法
热分解法
1．如右图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。将5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。实验中可以观察到火星四溅，有红热的铁球落到蒸发皿中。
活动三：了解铝热反应及应用
(1) 如何用简单的方法证明生成物为金属铁？
【答案】 用磁铁吸引生成物，若被吸引则为铁。
(2) 镁条燃烧可以使温度升高，氯酸钾在高温下分解出氧气可以加快镁条的燃烧。写出氧化铁与铝粉反应的化学方程式。
2．在野外焊接铁轨时，常使用铝热反应，原理是什么？
【答案】 利用铝热反应产生的铁水将铁轨焊接在一起。
3．在建筑的爆破中，常使用铝热反应来熔断钢筋，原理是什么？
【答案】 利用铝热反应产生的高温可以将钢筋熔断。
课 堂 反 馈
2
4
5
1
3
6
1．下列说法正确的是(　 　)
A．金属在地壳中的储量越大，就会越早被人类使用
B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂
C．金属由化合态变为游离态，都是被还原
D．金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越强
C
2
4
5
1
3
6
2．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的说法不正确的是(　 　)
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg用电解熔融的氧化镁制得
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
B
2
4
5
3
6
1
B
2
4
5
3
6
4．铝热反应可用于野外焊接钢轨，实验室模拟装置如图所示。下列说法不正确的是(　 　)
1
C
2
4
5
3
6
5．绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界中，采用不同的冶炼方法可以获得各种金属单质，如：①焦炭法；②水煤气或氢气或一氧化碳法；③活泼金属置换法；④电解法。
现有下列五种工艺：(Ⅰ)火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；(Ⅲ)通过铝热法用三氧化二铬炼铬；(Ⅳ)用一氧化碳与氧化铁反应炼铁；(Ⅴ)用氯化镁炼镁。分别写出五种工艺所涉及的化学方程式。
1
2
4
5
3
6
(Ⅰ)__________________________________________________；
(Ⅱ)_____________________________________；
(Ⅲ)________________________________________；
(Ⅳ)________________________________________；
(Ⅴ)___________________________________。
1
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
2
4
5
3
6
6．以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3)为原料制取铝的工艺流程如下：
1
(1) 流程中所示的“滤渣”为____________，“滤液”中所含溶质为______________。
(2) “反应2”的化学方程式为______________________________。
Fe2O3
NaHCO3
谢谢观看
Thank you for watching

展开更多......

收起↑