第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
(第1课时)
【学习目标】
1.根据金属元素在自然界中的存在形式,了解金属冶炼的方法及原理。
2.了解铝热反应及其应用。
3.认识化学方法在实现物质间转化中的作用。
【自主梳理】
一、金属在自然界中的存在形式
1.在自然界中,金、铂是以单质形式存在,而铁、铜等既有单质又有化合物 ,钾、钠等元素则全部以化合物的形式存在,为什么?
2.金属元素在矿物中通常显 价(填“正”或“负”),请从氧化还原反应角度分析,要得到金属单质,金属元素在化学反应中 电子,发生 反应。
二、金属的冶炼方法
1.热分解法
冶炼原理:
适用范围:适用于 金属的冶炼。
举例:汞的冶炼:
银的冶炼:
2.电解法
冶炼原理:在电流作用下,强迫金属阳离子得到电子而变成金属单质。
适用范围:适用于 的金属的冶炼。
举例:钠的冶炼:
镁的冶炼:
铝的冶炼:
[讨论] 已知有关物质的熔点:
物质 MgO MgCl2 Al2O3 AlCl3
熔点/oC 2852 714 2054 190(以分子形式存在)
参考上述数据回答问题:
(1) 工业上为什么常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,而不用电解MgO的方法生产镁?
(2) 工业上为什么常用电解Al2O3冰晶石熔融混合物的方法生产金属铝,而不用电解AlCl3的方法生产铝?
3.热还原法
冶炼原理:
适用范围:适用于大多数 金属的冶炼。
举例:H2还原CuO:
CO还原Fe2O3:
C还原CuO:
热还原法冶炼金属时,除常用CO、H2、C作为还原剂之外,对一些高熔点、难冶炼的金属,还可以用活泼金属(如铝)来还原,这样的反应称为铝热反应。你能写出下列反应吗?
Al + Fe2O3
Al + Fe3O4
铝热反应应用:①焊接钢轨 ②冶炼高熔点的相对较不活泼的金属,如V、Cr、Mn等
[小结] 冶炼金属常用的方法有哪些? 冶炼方法的选择主要依据是什么?
4.其他方法:
火法炼铜:
湿法炼铜:
三、有效利用金属资源的途径有哪些?
【自主训练】
1.下列 说法不正确的是
A.自然界中不存在游离态的金属单质
B.金属活动性不同,冶炼方法也有所不同
C.地球上金属矿物资源