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专题5
金属元素的循环及应用
专题5金属元素的循环及应用
【学习要求】
核心知识
思路与方法
科学态度
1.能依据金属活动性顺序对常见金属进行分类研究，初
步预测金属的主要性质。
1.通过观察、实验、分类的方
合理开发金
2.举例说明金属的性质和用途的关系，设计简单实验，分
法分析、预测、归纳金属的性质
属资源，正
析、解释相关的实验现象。
和变化，知道性质决定用途。
确使用金属
3.认识金属单质与化合物间的相互转化对金属资源的形
2.分析金属冶炼的一般思路，
材料。
成、金属的治炼和金属材料的应用等具有重要的指导
归纳金属防锈的一般方法。
意义。
【学习要点】
1.金属的分类及转化
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专题5金属元素的循环及应用
2.自然界中的金属循环
自然界中，陆地、海洋、人体中的金属元素通过循环转化形成了各种矿物资源，维护了生命
体的健康及生态平衡。请根据自然界中的金属循环图思考下列问题。
氧化
菱铁和(FCO)
腐迹
悯功
铁(Fe.O)
黄铁和矿(FeS:)
磁铁广eO4)
还原
还原
还以
(1)新生代海水中的铁细菌可提取海水中的F 2+，利用酶为催化剂与CO2等物质反应，
将Fe2+
(填“还原”或“氧化”)成皮鞘（主要成分FezO3),经沉降形成铁矿。
(2)黄铁矿在潮湿的空气中可氧化形成褐铁矿[FeO3·nH2O]和硫酸。该反应的化学
方程式为：
(3)钙元素也是地壳中丰度较高的金属元素。下图是自然界中钙循环示意图，其中石灰
石是重要的自然资源，其形成、利用过程也是自然界的一种固碳、释碳过程。岩石中的碳酸钙
可溶解于含有CO2的水中，思考该过程在低温下溶解较快的可能原因是什么？
CaCl
煅晓释唉
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Ca(CO)
CaCO.
(a()
-Ca(OH)
矿化山碳
3.金属资源的利用
人类通过化学反应将金属矿物转化为性能优越的金属材料，推动了工业的进步和科技的
发展。比较实验室模拟炼铁和工业炼铁的原料、装置、原理，想一想，从实验室理论研究到工业
规模生产需要经历哪些变化？
实验室模拟炼铁
工业炼铁
原料、装置、原理：
原料、装置、原理：
Fe,0,十3C0商温2Fe+3C0,
铁矿石、焦炭、石灰石
氧化铁
氖化碳
CFe,0,+3C0温2c+3C0,
澄泸
B1C1(0.宜温2C0
石灰水
热空〔→
A
C-0.点径c0,
炉渣出Π
牛铁出I川
42参考答案
专题1物质与反应的认识
【学习要点】
1.质量守恒化学方程式原子分子原子放热吸热发光物理化学化合、分
解、置换、复分解
2.(1)①发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体2Mg十0，点燃2Mg03:2:5②化学
反应前后，物质的总质量不变，参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生
成物氧化镁的质量。由于实验过程中，有部分白烟（即生成的氧化镁）散逸到空气中，当散
逸到空气中白烟的质量等于参加反应的氧气的质量时，此时称得化学反应前后，物质的总
质量相等
(2)①4：18：1定比②4g:16g=1:1,所以为Cu0。③当氧元素质量都为
6416
16g时，化合物B中的铜元素质量是化合物A中铜元素质量的2倍，说明当氧原子个数相
同时，化合物B中的铜原子个数是化合物A中的2倍，故化合物B的化学式为Cu2O。
④Cu0氧化铜：C,6氧化亚铜
3.(1)可燃物，氧气（或空气），温度达到可燃物着火点。
(2)增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气浓度。
(3)增大可燃物与氧气的接触面积：更多的可燃物粒子与氧分子接触，使燃烧更剧烈；增大氧
气浓度：增多了与可燃物分子接触的氧分子数日，氧分子具有助燃性，使燃烧更剧烈。
(4)不一定，首先，需要达到氢气的爆炸极限，当空气中氢气的体积分数占4%~74%时才
可能爆炸，其次温度需要达到氢气的着火点。
(5)破坏燃烧条件，如清除可燃物或降温到着火点以下或隔绝氧气。
(6)反应物浓度，一般浓度越高，反应速率越大：温度，一般温度越高，反应速率越大；催化
剂，某些催化剂能增大化学反应速率。
4.①真水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁等沉淀物，洁厕灵显酸性，两者反应生成可溶
于水的盐。
②假洁厕灵显酸性，油污净显碱性，两者发生反应，失去去污效果。
③真镁条的着火点低于火焰焰心的温度，当蜡烛燃烧时，镁条被液化的石蜡包裹，与氧气
隔绝；当蜡烛熄灭时，镁条接触到氧气，燃烧起来，使蜡烛重燃。
④假水中含有氢氧两种元素，油中含有碳氢两种元素，化学反应前后元素种类不变，故
为假。
【学习领航】
例1(1)Cl,(2)①2Fe十3C,点燃2FeCl,②H,十CL点燃2HC1燃烧不一定有氧气参与
(合理即可)③CC1,HC1(3)分子的构成不同
例2(1)BD(2)①Fe十H2SO4一FeSO4+H2个金属与酸反应生成盐和氢气②Fe+
CuSO4-Cu十FeSO4金属与盐反应生成盐和金属③FeCO3+H2SO,一FeSO
十HO十CO2◆盐和酸反应生成新盐和新酸
(3)①金属金属与盐反应生成盐和金属锌粒表面附着一层物质，溶液由浅绿色变
为无色②碱盐与碱反应生成盐和碱氢氧化钠溶液有白色沉淀生成③盐盐
和盐反应生成盐和盐氯化钡溶液有白色沉淀生成
例3【探究思路】是否有新物质生成
【实验】
(1)湿润的紫色石蕊纸片变红，干燥的紫色石蕊纸片不变色
(2)取试管中溶液少量于另一试管中，加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成则说明反应
发生
(3)NaOH溶液Na+、CI-、HO溶液的pH由小于7变成大于7
(4)BC(5)OH(6)有新物质生成(7)红
例4(1)MgCO3+2HC1一MgC12+CO2◆+H2O(2)①Fe②提高Mg的浸出率（作为
“氧化”时的反应物)(3)5.08.5(4)b
【学习实践】
1.C
2.(1)钢筋混凝土(2)贫血(3)混合物(4)FeO4Fe十CuSO,—FeSO,十Cu
3.(1)①导电②大③十4(2)4：9(3)化学能转化为电能(4)①牛奶②降低
(5)2C02+2Na2O2-2NazC03+O2
4.(1)过滤(2)化合反应、复分解反应(3)KOH;KOH、KCO3:KOH、C(OH)2
5.【分析交流】剧烈燃烧，产生白烟，放热Fe十CuSO,一FeSO,十Cu
【发现问题】增强
【进行实验】①5②丙

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