2023-2024學(xué)年蘇教版必修第二冊(cè) 專題9　第1單元　金屬的冶煉方法 課件（33張）

專題9金屬與人類文明第一單元金屬的冶煉方法內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動(dòng)方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能用金屬活動(dòng)性解釋人類利用金屬的順序和比較金屬冶煉的方法，說明金屬冶煉的本質(zhì)。2.認(rèn)識(shí)我國(guó)古代文明與金屬冶煉的關(guān)系，認(rèn)識(shí)化學(xué)在自然資源綜合利用方面的重要價(jià)值。3.感受物質(zhì)制備中的科學(xué)思想。活動(dòng)方案從青銅器時(shí)代開始，人類就開始用金屬制作各種各樣的工具。與傳統(tǒng)的陶瓷和石器材料相比，金屬材料既有良好的可塑性，堅(jiān)固耐用，而且還有導(dǎo)電、導(dǎo)熱等諸多優(yōu)良性能，因而具有廣泛的應(yīng)用。大量的金屬元素存在于地殼的礦石中，我們必須把它們提煉出來，才能更好地加以利用?；顒?dòng)一：了解金屬在自然界中的存在形式1.根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)和所掌握的知識(shí)，舉例說明什么樣的金屬在自然界以單質(zhì)(游離態(tài))形式存在？什么樣的金屬在自然界以化合物(化合態(tài))形式存在？【答案】

自然金和自然銀等少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中以單質(zhì)形式存在；多數(shù)金屬如鈉、鎂、鐵(隕鐵除外)等化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中以化合態(tài)形式存在。2.閱讀下面的材料，回答問題。從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時(shí)代，而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近百年的事。一般認(rèn)為，人類知道的第一種金屬是金，其次是銅。最初人們用石斧把自然界中的天然銅砍下來，錘打成多種器物。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們找到了從銅礦中取得銅的方法。含銅的礦物比較多見，例如黃銅礦(CuFeS2)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、石青[2CuCO3·Cu(OH)2]等，這些礦石在空氣中焙燒后形成氧化銅，再用碳還原，就得到金屬銅。(1)銅元素在自然界中的存在形式是什么？【答案】

既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。(2)銅、鐵、鋁發(fā)現(xiàn)的先后順序取決于什么因素？

【答案】

金屬活動(dòng)性順序，金屬冶煉的難易程度，金屬在自然界中儲(chǔ)量等。(3)寫出將孔雀石投入炭火中焙燒分解，并將其還原為金屬銅的化學(xué)方程式。1.閱讀教材，什么是金屬的冶煉？從氧化還原的角度看，金屬冶煉的原理是什么？【答案】

利用化學(xué)反應(yīng)使金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)的過程稱為金屬的冶煉。從氧化還原的角度看，金屬冶煉即通過氧化還原反應(yīng)將正價(jià)態(tài)的金屬還原為金屬單質(zhì)?；顒?dòng)二：認(rèn)識(shí)金屬的冶煉2.查閱資料，寫出下列金屬冶煉原理的化學(xué)方程式。金屬冶煉原理的化學(xué)方程式(1)Na(2)Mg(3)Al金屬冶煉原理的化學(xué)方程式(4)Fe(5)Hg(6)Ag3.金屬的冶煉方法與金屬的活動(dòng)性。(2)鐵的冶煉。

①高爐煉鐵(高溫還原法)。工業(yè)上冶煉鐵的原料是鐵礦石、焦炭和石灰石等，該反應(yīng)在高爐中進(jìn)行，又被稱為高爐煉鐵。冶煉的基本過程：從高爐下方通入熱空氣，原料從高爐上方的傳送帶送入爐中，焦炭先與熱空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，并放出大量的熱；二氧化碳再與灼熱的焦炭反應(yīng)，生成一氧化碳；一氧化碳在高溫下將氧化鐵還原為液態(tài)的金屬鐵，并從高爐中分離出來。思考：高爐煉鐵的過程中加入石灰石的作用是什么？【答案】

造渣，除去二氧化硅?！敬鸢浮?/p>

該放熱反應(yīng)需要高溫引發(fā)反應(yīng)，該反應(yīng)可用于野外焊接鋼軌。(3)鋁的冶煉(電解法)。鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素，主要以鋁土礦形式存在(主要成分是Al2O3)。要從鋁土礦中提取鋁，首先要獲得純度較高的氧化鋁。工藝流程：寫出向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式、向偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式和電解氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。從礦石中提取人們想要的元素需要經(jīng)歷非常復(fù)雜的變化過程。其中最關(guān)鍵的是根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。冶煉得到的金屬有時(shí)仍含有較多雜質(zhì)，需要經(jīng)過進(jìn)一步的精煉提純，以滿足實(shí)際使用。在金屬冶煉的過程中，必須堅(jiān)持綠色環(huán)保、循環(huán)利用和節(jié)約成本等原則。活動(dòng)三：體驗(yàn)金屬冶煉中的原理與原則課堂反饋24513761.從本質(zhì)上講，工業(yè)上冶煉金屬的反應(yīng)一定都屬于(

)A.氧化還原反應(yīng)

B.置換反應(yīng)

C.分解反應(yīng)

D.

復(fù)分解反應(yīng)【解析】

金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得電子被還原生成金屬單質(zhì)，因此一定屬于氧化還原反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

A24513762.能用鋁作原料來冶煉難熔的金屬是因?yàn)?

)A.鋁的密度小，熔點(diǎn)較低

B.鋁在空氣中燃燒放出大量的熱C.鋁在金屬活動(dòng)性順序中排在較前面

D.鋁具有還原性，鋁熱反應(yīng)放熱【解析】

利用鋁來冶煉難熔的金屬是利用鋁熱反應(yīng)來進(jìn)行的。在鋁熱反應(yīng)中，鋁表現(xiàn)出還原性，可置換出其他金屬；另外鋁熱反應(yīng)還有一個(gè)特點(diǎn)就是反應(yīng)能放出大量的熱，可使置換出的金屬熔化，達(dá)到冶煉的目的?！敬鸢浮?/p>

D2453763.(2021·蘇州期末)從石器時(shí)代到青銅器時(shí)代，再到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展歷程和水平。下列關(guān)于金屬冶煉的說法正確的是(

)A.制鋁：將Al(OH)3溶于鹽酸中，電解所得AlCl3溶液B.制銅：“曾青(CuSO4)得鐵，則化為銅”的過程發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)C.煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物D.制鈉：高溫分解NaCl制備Na12453761【答案】

C24537612453761【解析】

Hg是不活潑金屬，可采用直接加熱分解其氧化物的方法冶煉，A正確；Mn的金屬性小于Al，且熔點(diǎn)大于Al，所以V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬可利用鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的高溫來冶煉，B正確；Mg是活潑金屬，MgO的熔點(diǎn)較高、氯化鎂的熔點(diǎn)較低，所以工業(yè)上為減少資源消耗，采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，C錯(cuò)誤；在金屬活動(dòng)性順序中，F(xiàn)e是處于中間位置的金屬，可利用還原劑將Fe從其化合物中還原出來，D正確?！敬鸢浮?/p>

C2453765.下列說法不正確的是(

)A.金屬的冶煉就是運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下將金屬從其化合物中還原出來B.冶煉金屬時(shí)，必須加入一種物質(zhì)作還原劑C.金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，一定是被還原D.金屬單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用得越早，其活動(dòng)性越弱12453761【解析】

金屬的冶煉是指將金屬化合物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，A正確；某些金屬化合物在發(fā)生氧化還原反應(yīng)冶煉金屬單質(zhì)時(shí)，自身既作氧化劑又作還原劑，不需要另加還原劑，如HgO，B錯(cuò)誤；金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)，當(dāng)變成金屬單質(zhì)后，化合價(jià)就變?yōu)?價(jià)，金屬元素被還原，C正確；金屬被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用得越早，說明該金屬越容易被還原，其活動(dòng)性一般是較弱的，D正確?！敬鸢浮?/p>

B2453766.金屬元素的原子結(jié)構(gòu)決定了金屬元素的性質(zhì)、在自然界中的存在形式及冶煉方法。(1)金屬的冶煉一般有下列方法：a.焦炭法

b.水煤氣(氫氣和一氧化碳)法c.活潑金屬置換法

d.電解法請(qǐng)從上述四種方法中選擇相應(yīng)的字母填入下表中：1高爐煉鐵濕法煉銅鋁熱法煉鉻工業(yè)上冶煉鋁accd寫出Al與Cr2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。245376(2)銅在地殼中的含量遠(yuǎn)低于鋁，但人類利用銅的歷史遠(yuǎn)早于鋁，這與古代發(fā)生的森林大火有一定的關(guān)系，因?yàn)槿祟愒诖蠡鹬蟮幕覡a中會(huì)發(fā)現(xiàn)紅色發(fā)亮的物質(zhì)。現(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到，這種物質(zhì)就是孔雀石[主要成分為Cu2(OH)2CO3，熱穩(wěn)定性差]在大火中轉(zhuǎn)化而生成的銅，寫出大火中與銅元素有關(guān)的三個(gè)化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________________________。12453767.鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中還缺________，在試劑使用正確且符合要求的情況下引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作為___________________________________________________?；瘜W(xué)方程式為_______________________________。1鎂條在混合物中間插一根用砂紙打磨過的鎂條，然后點(diǎn)燃鎂條245376(2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)發(fā)生，理由是______________________________。(3)若將所得產(chǎn)品置于足量的NaOH溶液中，可能看到的現(xiàn)象是____________________________，寫出鋁熱反應(yīng)的一種主要用途：________________________________________________________。(4)假設(shè)鋁足量且反應(yīng)充分，設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，證明本實(shí)驗(yàn)中有單質(zhì)鐵生成：_________________________________________________________________