第八章第一节第1课时金属矿物质导学案--高一下学期人教版(2019)化学必修第二册.docx

人教版化学必修二第八章第一节1金属矿物质知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！1、写出常见金属单质活动性顺序： K、Ca、Na、 2、完成下列反应的化学方程式：（1） 铁和硫酸铜溶液反应： （2）氢气还原氧化铜： （3）一氧化碳还原氧化铁： 学习任务（一）读教材，首战告捷让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试下面的问题和小练习吧。问题1金属冶炼的实质金属冶炼的实质就是利用 反应使金属化合物中的金属元素得到电子被 为金属单质：Mn+ne- M。说明：因不同金属的阳离子得电子的能力不同，故不同金属采取不同的冶炼方法。 由于大多数金属的化学性质活泼，在自然界中主要以化合态形式存在（金、铂等少数金属例外），所以使用的金属大多数是人工制得的。问题2金属冶炼的方法 （1）热分解法。有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解。例如：2HgO 2Ag2O （2）热还原法。多数金属的冶炼采用热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。例如： 2Fe+3CO2 WO3+3H2 Fe2O3+2Al （3）电解法。在金属活动性顺序表中，钾、钙、钠、镁、铝等几种金属的 性很强，这些金属都很容易 电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。例如： 2NaCl（熔融）2Na+Cl2 （4）湿法。在工业上还有一种冶金方法叫做湿法冶金，也称为水法冶金。它是利用在溶液中发生的化学反应（如置换反应），对金属进行提取和分离的冶金过程。例如： =FeSO4+Cu 练习1.置换反应是金属冶炼的基本原理之一。下列是通过置换反应得到铁的是()A少量单质铜与FeCl3溶液混合BCO通过灼热的FeOCH2通过灼热的Fe3O4D单质铝与Fe2O3的混合物加热引燃【变式】在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是（ ）ANa、Ba、Mg、A1 BZn、Fe、Cu、AgCNa、K、Zn、Fe DMg、Al、Zn、Fe练习2.有关金属的冶炼原理下列说法正确的是（ ）A肯定发生的是置换反应B肯定发生的是分解反应C肯定发生的是氧化还原反应D只能用金属作还原剂冶炼金属（三）攻难关，自学检测让我们来挑战吧！你一定是最棒的！. 下列说法中正确的是（ ）A金属的冶炼原理就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来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早，其活动性一般较弱（四）找规律，方法总结按金属活动顺序表，总结金属的冶炼方法，我发现的规律是： 测一测，大显身手一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1下列有关工业上物质制备的说法不正确的是（）A电解食盐水制备金属纳B一氧化碳在高温下还原氧化铁制备铁C电解熔融的MgCl2制备金属镁D焦炭和二氧化硅高温下反应可制粗硅2下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A2NaCl（熔融）2Na+Cl2BFe3O4+4CO3Fe+4CO2CAl2O3+2Fe2Al+Fe2O3D2HgO2Hg+O23有关金属冶炼的下列说法错误的是（）A一定会发生氧化还原反应B工业上用加热分解HgO冶炼HgC工业上用热还原铁的氧化物冶炼FeD工业上用电解熔融MgO冶炼Mg4下列物质的工业制法正确的是（）A制钛：用金属钠置换出氯化钛（TiCl4）溶液中的钛B炼铁：炼铁高炉中碳在高温下还原铁矿石中的铁C制钠：用海水作原料制得精盐，再电解熔融的氯化钠得到金属钠D炼硅：用焦炭与二氧化硅在高温下反应生成粗硅和二氧化碳5H2作还原剂和金属作还原剂相比，有关所得金属纯度的说法正确的是（ ）A用H2的高 B用金属的高 C二者相同 D无法比较二、填空题1冶炼金属常用以下几种方法：热还原法 热分解法 电解法 物理提取法下列金属各采用哪种方法还原最佳（用序号填写下列空白）（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 （2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 （3）Hg、Ag等不活泼金属 （4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属 （5）Au、Pt等非常不活泼的金属 2世界上每年铜的产量是八百万吨（8×106t），铜的主要来源之一是由辉铜矿（主要成分是Cu2S），工业上由辉铜矿生产铜的反应是：Cu2S+O22Cu+SO2。如果完全采用这种方法生产这八百万吨铜，则每年需要消耗的Cu2S为多少吨？由此产生的二氧化硫在标准状况下体积是多少升？参考答案知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！1、写出常见金属单质活动性顺序： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pb、Au2、完成下列反应的离子方程式： （1） 铁和硫酸铜溶液反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（2）氢气还原氧化铜：CuO+H2 Cu +H2O（3）一氧化碳还原氧化铁：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2学习任务（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试下面的问题和小练习吧。问题1金属冶炼的实质金属冶炼的实质就是利用氧化还原反应使金属化合物中的金属元素得到电子被还原为金属单质：Mn+ne- M。说明：因不同金属的阳离子得电子的能力不同，故不同金属采取不同的冶炼方法。 由于大多数金属的化学性质活泼，在自然界中主要以化合态形式存在（金、铂等少数金属例外），所以使用的金属大多数是人工制得的。问题2金属冶炼的方法 （1）热分解法。有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解。例如：2HgO2Hg+O2 2Ag2O4Ag+O2（2）热还原法。多数金属的冶炼采用热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。例如：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 WO3+3H2W+3H2OFe2O3+2Al2Fe+Al2O3（3）电解法。在金属活动性顺序表中，钾、钙、钠、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。例如： 2NaCl（熔融）2Na+Cl2 （4）湿法。在工业上还有一种冶金方法叫做湿法冶金，也称为水法冶金。它是利用在溶液中发生的化学反应（如置换反应），对金属进行提取和分离的冶金过程。例如：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 练习1.【答案】CD【解析】铜与FeCl3溶液反应：Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，不能得到铁；CO通过灼热的FeO：COFeOFeCO2；Fe3O44H23Fe4H2O；Fe2O32Al2FeAl2O3。置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。【变式】【答案】A练习2.【答案】C【解析】金属大部分以化合态存在于自然界中，且金属元素无负化合价，所以金属冶炼的实质是将化合态金属元素还原为游离态，必定发生氧化还原反应，但不一定是置换反应，如CO还原Fe2O3；还原剂可以是金属，如Fe还原CuSO4；也可以是非金属，如H2还原CuO。【总结升华】金属冶炼的原理是用氧化还原反应将化合态的金属还原为游离态的金属，即Mn+ne- M。（三）攻难关，自学检测让我们来挑战吧！你一定是最棒的！. 【答案】B【解析】金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质；有的物质在发生氧化还原反应冶炼金属的时候，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，例如HgO，所以B错误；金属呈化合态时一定显正价，当变成游离态后，化合价就变为0价，所以被还原，C说法正确；金属被发现和应用得早，说明该金属在自然界存在游离态，人们容易获得并利用它，从而也说明这些金属的活动性一般是较弱的。（四）找规律，方法总结按金属活动顺序表，总结金属的冶炼方法，我发现的规律是： 测一测，大显身手【答案与解析】一、选择题1A【解析】A电解食盐水，生成NaOH、氢气、氯气，可工业制备氯气，则电解食盐水不能制备金属纳，故A错误；B、CO还原氧化铁反应生成Fe，则工业上高温下CO还原赤铁矿可用于炼铁，故B正确；C、电解熔融MgCl2生成Mg、氯气，可冶炼Mg，故C正确；D、焦炭和二氧化硅高温下反应可制粗硅和一氧化碳，故D正确；故选：A。2C【解析】A、金属钠是活泼金属，工业上采用电解熔融物的方法冶炼，故A正确；B、工业上采用热还原法来冶炼金属铁，故B正确；C、铝的还原性强于铁，Al2O3+2Fe2Al+Fe2O3 不能发生，故C错误；D、对于不活泼金属Hg，可以直接用加热分解的方法将金属从氧化汞中还原出来，故D正确。故选：C。3D【解析】A、自然界绝大多数金属元素是以化合态形式存在的，通过化学方法使其转化为单质，在冶炼金属时金属元素的化合价发生变化，所以绝大多数金属的冶炼主要依据氧化还原反应原理，故A正确；BHg活动性弱，可通过加热分解HgO可制得单质Hg，故B正确；C、工业上用一氧化碳还原铁矿石冶炼Fe，则工业上用热还原铁的氧化物冶炼Fe，故C正确；D氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故D错误；故选：D。4C【解析】A钠为活泼金属，将金属钠投入到氯化钛溶液中，钠先与水反应，故应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛，故A错误；B工业制铁用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故B错误；C工业制钠用海水作原料制得精盐，电解熔融NaCl发生2NaCl2Na+Cl2，故C正确；D二氧化硅和与碳在高温下发生置换反应，生成一氧化碳，而不是二氧化碳，故D错误；故选：C。5A 【解析】用金属作还原剂冶炼金属，金属的用量难以控制，会残留杂质；用氢气作还原剂冶炼金属，氢气可以过量，所得到的金属纯度更高。二、填空题1【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5） 【解析】（1）由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼，故答案为：；（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故采用电解法冶炼制备，故答案为：；（3）Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，故采用热分解法冶炼，故答案为：；（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属可利用利用铝热反应产生的高温来冶炼，属于热还原法，故答案为：；（5）Au、Pt等非常不活泼的金属采用物理提取法，故答案为：21×107t 1.4×1012 L【解析】8×106t铜的物质的量是：8×106×106g÷64g·mol-11.25×1011 mol由反应方程式中Cu2S、SO2与Cu的物质的量关系可知：该反应中Cu2S和SO2的物质的量分别是0.5×1.25×1011mol因此，需要Cu2S的质量是：(0.5×1.25×1011mol)×160g·mol11×1013g1×107t标准状况下产生SO2的体积是：(0.5×1.25×1011 mol)×22.4 L·mol11.4×1012 L学科网（北京）股份有限公司