《金属矿物的开发利用》知识点归纳及典例解析.docx

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1、第 1 课时 金属矿物的开发利用目标导航 1.了解金属在自然界中的存在形式，把握金属冶炼的一般方法和原理。2.把握铝热反响原理及试验步骤。3.了解金属回收和资源保护的意义。4.生疏和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。一、金属的冶炼1. 金属在自然界中存在的形态除了金、铂等极少数金属以外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。2. 金属冶炼的原理金属的冶炼是利用氧化复原反响原理，在肯定条件下，使金属离子得到电子被复原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mnne=M。3. 金属的冶炼方法(1) 热分解法：适用于金属活动性挨次表中Hg 及其以后的金

2、属。2HgO=2HgO ；2Ag O=4AgO 。222(2) 热复原法：适用于金属活动性挨次表中Zn、Cu 之间的金属。Fe O 3CO=高=温=2Fe3CO ；232WO 3H =高=温=W3H O；322Cr O 2Al=高=温=Al O 2Cr。2323(3) 电解法：适用于金属活动性挨次表中Al 及其以前的金属。2Al O (熔融)=电=解=4Al3O ；23冰晶石22NaCl(熔融)=电=解=2NaCl 。2提示 (1)电解熔融的NaCl 和电解NaCl 溶液的产物不同。(2)工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO 的缘由是MgO 的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al O 而

3、不是AlCl 的缘由是AlCl是共价化合物，熔融状态不导电。议一议23331. 推断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)黄金的冶炼可用热分解法()(2) 金属阳离子被复原，肯定会得到金属单质()(3) 工业上电解MgCl2溶液制取Mg()答案 (1)(2)(3)2. 利用CO 冶炼铁的反响是置换反响吗？答案 3COFe O2=高=温=2Fe3CO3，不是置换反响2二、金属矿物的开发利用1. 合理开发利用金属资源金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源，还会造成环境污染，地球上的金属资源是有限的， 是不行再生的，因此金属资源应合理地开发利用。2. 有效利用金属资源的途径(1)提高金属的利用率，削减

4、金属的使用量； (2)加强金属资源的回收和再利用；议一议(3)使用其他材料代替金属材料。请你列举身边常见的金属制品的成分，并争论它们被人类使用的历史。答案 (1)铜：使用历史悠久；(2) 铁：比铜的使用稍晚；(3) 铝：近代才开头广泛使用；(4) 镁合金、锂电池：现代才开头使用。例 1以下金属冶炼原理错误的选项是()一、金属冶炼的原理与方法A2NaCl(熔融)=电=解=2NaCl 2BMgOH =MgH O22CFe O34CO=高=温=3Fe4CO42D2HgO=2HgO 2解析 Na、Mg 通常用电解法制取，Fe 用复原剂法制取，Hg 可用加热其化合物的方法制取。Mg 的活动性比H 强，H

5、 不能置换出Mg，B 项错。22归纳总结答案 B1. 金属的冶炼原理金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被复原为金属单质的过程，即：Mnne=M。2. 金属活动性挨次与金属冶炼方法的关系金属的活动性挨次K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子力量强弱金属离子得电子力量弱强主要冶炼方法电解法热复原法热分解法物理方法3. 常用的热复原法变式训练 1冶炼金属一般有以下四种方法：焦炭法 水煤气(或氢气，或一氧化碳)法活泼金属置换法 电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有()火烧孔雀石炼铜； ()湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；()从

6、光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正 确的是()A()用 C()用 答案 BB()用 D()用解析 选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中存在的状态及金属的活动性。()、()、()、()发生的反响分别是()：Cu (OH) CO =2CuOCO H O，C2CuO=2CuCO ，符合；223222()：FeCuSO =FeSO Cu，符合；44()：2AlCr O =高=温=Al O 2Cr，符合；2323()：先从光卤石中提取MgCl ，再电解MgCl ：MgCl (熔融)=电=解=MgCl，符合。2222例 2如图为铝热反响的试验装置，请答复以下问题：二、铝热反响(1) 该试验装置中还

7、缺。引发铝热反响的操作为。(2) 假设将氧化铁换成氧化镁， 该反响( 填“ 能” 或“ 不能 ”) 发生， 理由是。(3) 铝热反响的用途有哪些。解析 (1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反响，同时促使KClO3分解产生O，使镁条快速2燃烧。(2)Mg 比Al 活泼，Al 不能从MgO 中置换出Mg。答案 (1)镁条和氯酸钾 在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的四周， 点燃镁条(2) 不能 镁比铝活泼，铝不能置换镁归纳总结(3) 用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属(答案合理即可)1. 铝热反响(1) 概念：铝和金属氧化物在高温下发生猛烈反响并放出大量热的化学反响。(2) 原理：Al

8、 作复原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。(3) 铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe O 、Cr O 、V O等)组成的混合物。342325(4) 反响特点：在高温下进展。反响快速并放出大量的热。生成的金属单质呈熔融态且易与Al O 分别。23(5) 应用：冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn 等；焊接钢轨等。2. 铝热反响试验试验操作(1)镁条猛烈燃烧；(2)氧化铁粉末和铝粉发生猛烈的反响；(3)反响试验现象放出大量的热，并发出刺眼的白光；(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中试验结论在高温下，铝与Fe O 发生反响，放出大量的热23变式训练 2如下图，用

9、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。把 5 g 炒干的氧化铁粉末加 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。观看发生的现象。通过以上试验信息，答复以下问题。(1) 写出该反响的化学方程式： ；在该反响中，(填化学式，下同)是氧化剂，是复原剂，该反响称为 反响。(2) 选出该试验的试验现象：(填写在横线上)。镁条猛烈燃烧；放出大量的热，并发出刺眼的光线，火星四射；纸漏斗的下部被烧穿；有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。(3) 写出以下操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：； 蒸发皿盛沙：；镁条：；氯酸钾：。(4) 如何用简洁的方法证明生成物中有金属铁？答案 (1)2AlFe O =高=温=2FeAl OFe OAl铝热 (2) (3)使熔融物易于232323落下 防止溅落物炸裂蒸发皿，同时防止溅落物迸溅过远对四周人造成损害 引燃剂，引起氯酸钾分解 助燃剂，为镁条连续燃烧供给氧气，引发铝热反响 (4)用磁铁吸引生成物， 磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。