第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用
【学习目标】
1.了解金属在自然界中的存在形式,掌握金属冶炼的一般方法和原理。
2.掌握铝热反应原理及实验步骤。
3.了解金属回收和资源保护的意义。
4.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
【自主学习】
一、金属的冶炼
1.金属在自然界中存在的形态
除了____、____等极少数金属以外,绝大多数金属以____________的形式存在于自然界。在这些金属化合物中,金属元素都显____化合价。
2.金属冶炼的原理
金属的冶炼是利用________________________原理,在一定条件下,使金属离子________电子被还原成________________,从而获得金属单质。即:Mn++ne-===M。
3.金属的冶炼方法
(1)富集法:适用于以单质形式存在的金属(Au、Pt)
(1)热分解法:适用于金属活动性顺序表中____及其以后的金属。
2HgO=====△____________; 2Ag2O=====△__________。
(2)热还原法:适用于金属活动性顺序表中____、____之间的金属。
提醒 常见的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气。一些活泼金属(如Al)也可作为还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
Fe2O3+3CO=====高温________________; WO3+6H2 =====高温________________。
【实验探究】:
铝热反应-----课本89页实验4—1。
实验现象:当外露部分镁条刚刚燃完时,纸漏斗内的混合物立即剧烈
反应,发出耀眼的光芒,产生大量的热。纸漏斗被烧破,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。
反应原理:Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3
镁条的作用:
氯酸钾的作用:
铝热剂是指 的混合物。
应用:(1)冶炼高熔点金属,如V、Cr、Mn等(不用来冶炼铁)
(2)焊接钢轨。
提醒 在应用铝热反应解决问题时,要理解铝热反应的实质是置换反应,利用铝的活泼性置换出不活泼的金属,在判断铝热反应是否能发生时,应首先看金属的活动性。
(3)电解法:适用于金属活动性顺序表中________及其以前的金属。
2Al2O3(熔融)=====电解冰晶石______________; 2NaCl(熔融)=====电解__________________。
MgCl2 (熔融)=====电解
提醒 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的原因是MgO的熔点比MgCl2的高,冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物,熔融状态不导电。
【归纳总结】: