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课件网) 专题9 金属与人类文明 第一单元 金属的冶炼方法 自主预习·新知导学 合作探究·释疑解惑 课 堂 小 结 课标定位 素养阐释 1.知道金属在自然界中的存在形态,熟知金属冶炼的方法及其原理。 2.掌握铝热反应的原理和实验。 3.知道金属回收的意义,树立环保意识;通过对金属冶炼的原理和方法的学习,了解金属冶炼遵循的一般规律。 自主预习·新知导学 一、金属的存在形式 1.金属材料的性质:金属材料既有良好的可塑性,坚固耐用,而且还有导电、导热等诸多优良性能。 2.金属元素的存在。 (1)游离态:在自然界中,只有少量的金属元素以游离态形式存在于地壳中,如自然金和自然银等,铁元素的单质主要存在于陨石中。 (2)化合态:地壳中的大部分金属元素都是以化合态形式存在的。例如,铁元素存在于赤铁矿(主要成分为Fe2O3)中,铝元素存在于铝土矿(主要成分为Al2O3)中,银元素也有辉银矿(Ag2S)、碲银矿(Ag2Te)等形式存在。 3.金属使用的发展历程:金属铜在约6 000年前已被大规模利用,铁的使用在约2 500年前,而铝的使用在约200年前,这与金属的活动性及人类冶炼金属的技术有关。 二、金属的冶炼 1.金属冶炼的含义:利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程称为金属冶炼。 2.常用方法。 (1)热分解法:像银这样的不活泼金属,可以采用热分解法进行冶炼,即通过加热它们的氧化物使其分解生成金属单质和氧气。氧化银分解的化学方程式为2Ag2O 4Ag+O2↑。 (2)高温还原法。 ①含义:高温下借助还原剂的冶炼方法称为高温还原法。 ②常用的还原剂:C、CO、H2和活泼金属等。 ③高炉炼铁。 a.原料:铁矿石、焦炭和石灰石等; ④铝热反应:利用铝热反应原理焊接钢轨的化学方程式为Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。 (3)电解法:较活泼的金属(钠、镁、铝等),一般的还原剂很难将它们从化合物中还原出来,常采用电解熔融的化合物来制备这些金属。 【自主思考1】 金属单质的还原性与其阳离子的氧化性有怎样的关系 提示:金属单质的还原性越强,其阳离子的氧化性一般越弱。 【自主思考2】 金属的活动性与其冶炼难易有什么关系 提示:金属活动性越强,即还原性越强,其阳离子的氧化性越弱,越难还原为金属单质,冶炼越困难。 【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)金属在自然界中的存在形式只有化合态没有游离态。( ) (2)地壳中含量最高的金属元素是铁,其次是铝。( ) (3)金属越活泼往往越难冶炼,发现的越晚。( ) (4)化合态的金属元素被还原时,一定得到相应的金属单质。( ) × × √ × (5)金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原。( ) (6)Na、K等活泼金属可用CO还原法冶炼。( ) (7)铝的冶炼方法是电解熔融的AlCl3。( ) × × × 2.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类大规模开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )。 A.金属的化合价高低 B.金属的活动性强弱 C.金属的导电性强弱 D.金属在地壳中的含量多少 答案:B 解析:活动性越弱的金属,其化合态越易被还原,越易被冶炼成单质。 3.冶炼金属常用以下几种方法。 ①以C、CO或H2作还原剂 ②以活泼金属Na、Mg等还原 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法 ⑤热分解法 把上述冶炼方法填入下列横线上(用序号填写)。 (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)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是 。 答案:(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)② 解析:中等活泼的金属用高温还原法冶炼,活泼金属用电解法冶炼,不活泼金属用热分解法冶炼, ... ...
