第25讲 金属矿物的开发利用（教师版）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

3.0 cande 2025-05-13 22 4 1.07MB 17 页 3知币
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一、金属元素在自然界中的存在形式
金属元素在自然界中，以单质形式存在的，称为游离态，以化合物形态存在的，则为化合态。
游离态——金、铂等极少数不活泼金属。
化合态——钠、镁、铝等绝大多数金属。
二、金属的冶炼原理
1．实质：利用还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属单质：Mn+ + ne- M。
2．常见的金属冶炼方法：根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法：
【答案】电解法 热还原法 热分解法 物理方法
三、常见金属的冶炼方法
1．电解法
（1）冶炼钠：__________________________________________；
（2）冶炼镁：__________________________________________；
（3）冶炼铝：__________________________________________。
【答案】（1）2NaCl(熔融) ===== 2Na + Cl2↑；
（2）MgCl2(熔融) ===== Mg + Cl2↑；
（3）2Al2O3(熔融) ===== 4Al + 3O2↑。
第 25 讲 金属矿物的开发利用
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2．热还原法
（1）高温下利用 C、CO、H2等作为还原剂进行冶炼，如高炉炼铁： Fe2O3 + 3CO===== 2Fe + 3CO2；
（2）铝热法炼铁
实验装置
实验原理
应用 ①冶炼熔点较高的金属，如铬、锰、钨、钒等；
②金属焊接，如焊接钢轨。
【答案】2Al + Fe2O3 ===== 2Fe + Al2O3；
思考与交流
【答案】（1）作为引发剂，提供高温条件； （2）防止滴落的高温熔融物使蒸发皿炸裂
资料卡片——铜的冶炼
3．热分解法
（1）2HgO ===== 2Hg + O2↑
（2）2Ag2O ===== 4Ag + O2↑
4．物理方法
金、铂在自然界以游离态存在，直接通过物理方法即可提取，如“沙土淘金”。
（1）镁条与氯酸钾的作用是什么？
（2）蒸发皿为什么要铺一层沙子？
（1）火法炼铜
（主要反应：Cu2S + O2 ===== 2Cu + SO2）
（2）湿法炼铜
（主要反应：Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu）
四、合理开发和利用金属资源
1．意义：节约矿物资源、节约能源、减少环境污染
2．途径：
（1）提高金属矿物的利用率
（2）开发环保高效的金属冶炼方法
（3）防止金属的腐蚀
（4）加强废旧金属的回收和再利用
（5）使用其他材料代替金属材料
题型一：金属的冶炼
【例 1】从本质上讲，工业上冶炼金属的反应一定都属于
A．氧化还原反应 B．置换反应
C．分解反应 D．复分解反应
【答案】A
【解析】
金属的冶炼原理是将金属的化合物通过还原的方法使金属离子还原成金属单质，元素的化合价发生变化，
肯定是氧化还原反应，可以是分解反应，可以是置换反应，一定不是复分解反应，故选 A。
【点睛】
本题考查金属冶炼，注意金属冶炼的一般方法和原理，注意反应类型的判断是解答关键。
【变 2-1】金属矿物通常色彩缤纷、形状各异。下列冶炼金属的方法属于热还原法的是（ ）
A． （熔融） B．
C．D．
【答案】B
【解析】
金属的冶炼方法取决于金属的活泼性，活泼金属 K、 、 、 、 一般用电解熔融的氯化物（ 是
用电解熔融的 ）制得；较不活泼的金属 、 、 、 、 等用热还原法制得，常用的还原剂
有C、 、 等； 、 用加热分解氧化物的方法制得； 、 用物理分离的方法制得；
A. 钠性质活泼，需用电解法制取不属于热还原法，A错误；
对点训练
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