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1、第四章,化学与自然资源的开发利用,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,1下列说法正确的是(,)。,A难失电子的原子获得电子的能力一定强 B非金属单质在反应中只作氧化剂 C金属单质在反应中只作还原剂 D在化学反应中某元素由化合态变为游离态，该元素一 定被还原了,解析：稀有气体既难得电子，也难失电子，A 错误；非金 属单质也可作还原剂，如 C、S 在空气中点燃，C、S 是还原剂， O2 是氧化剂，B 错误；金属元素只有正化合价，其单质在反应 中只能作还原剂，C 正确；若该元素由负化合价变为零价，则 是被氧化，如 HClO 分解放出 O2，D 错误。,答案：C,2下
2、列有关氧化还原反应的说法中正确的是(,)。,C,A被还原的物质是还原剂 B氧化还原反应一定是置换反应 C原电池反应的本质是发生氧化还原反应 D某元素被还原时，一定由化合态转化为游离态 解析：被还原的物质，有元素化合价升高，即得到电子， 为氧化剂，A 错误；氧化还原反应还可以是化合反应、分解反 应等，B 错误；原电池反应实质是发生氧化还原反应，C 正确； 被还原也可以是由游离态转化为化合态，如具有强氧化性的单 质 O2、F2、Cl2 等，D 错误。,A防止金属腐蚀 B掩埋被腐蚀的铁制品 C有计划、合理地开采矿物 D积极寻找金属的替代品,B,4按要求写出下列反应的化学方程式：,(1)CO 还原 C
3、uO：_。 (2)氢气与氧化铁反应：_。 (3)铁与硫酸铜反应：_。,3H2Fe2O3 = 2Fe+3H2O,COCuO Cu+CO2,FeCuSO4=FeSO4Cu,高温,一、金属在自然界中存在的形态 _、_等少数金属以_态的形式存在，绝大多数金,属以_态的形式存在于自然界。,金,铂,游离,化合,二、金属的冶炼,1金属冶炼的原理,得到,金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属离子_电子,被_为金属单质的过程。,还原,2金属的冶炼方法,不活泼,(1)热分解法：适用于_金属的冶炼。,加热分解 HgO：_。 加热分解 Ag2O：_。,2Ag2O 4AgO2,(2)热还原法：适用于大多数中等活泼金属的冶
4、炼，常用的,还原剂有_、_、_等。,焦炭,CO,H2,2HgO 2HgO2,高炉炼铁：_。,Fe2O33CO = 2Fe+3CO2,高温,碳还原氧化铜：_。,C2CuO = 2CuCO2,高温,(3)电解法：适用于_金属的冶炼。,活泼,冶炼金属钠：_。,冶炼金属镁： _。,冶炼金属铝： _。,2NaCl(熔融) = 2NaCl2,电解,MgCl2(熔融) = MgCl2,电解,2Al2O3(熔融) = 4Al3O2,电解,冰晶石,(4)其他方法。,火法炼铜：_。,湿法炼铜： _。,Cu2SO2 = 2CuSO2,高温,CuSO4Fe=FeSO4Cu,三、金属的回收和资源保护 1回收金属的意义,
5、(1)_；,节约矿物资源,(2)_；,节约能源,(3)_。,减少环境污染,2有效利用金属资源的途径,(1)提高金属矿物的_； (2)减少金属的_；,使用量,再利用,(3)加强金属资源的_和_； (4)使用_代替金属材料。,其他材料,利用率,回收,2AlFe2O3=Al2O32Fe,铝热反应实验,1实验原理(化学方程式),_。,高温,2实验装置(如图 411),图 411,3实验现象,(1)镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光。,(2)纸漏斗内剧烈反应，被烧穿后有熔融物落入沙中。 (3)熔融物冷却后除去外层熔渣，内熔物可被磁铁吸引。,1反应中镁条作引燃剂，氯酸钾作助燃剂，铝粉与氧化铁 混合物叫做_，在高
6、温下铝粉将某些金属从其氧化物中置,换出来的反应称为_。,铝热剂,铝热反应,2氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈反应，纸漏斗下部 被烧穿，说明反应_，熔融物冷却后除去外层 熔渣，经检验内熔物是铁，说明铝热反应是_(填四种,基本反应类型之一)。,放出大量的热,置换反应,金属冶炼方法与金属活动性顺序,金属活动性顺序表中，金属位置越靠后越易被还原，金属 的位置越靠前越难被还原，这也就决定了金属的冶炼方法。,1电解法(熔融),电解法是最强的还原方法，适用于金属活动性顺序表中的,活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 的冶炼。,2热还原法 金属活动性顺序表中 ZnCu 的冶炼常采用此法。常用的 还原剂有 H2
7、、C、CO、Na、Al 等。 3热分解法,用于冶炼不活泼金属 Hg、Ag。如 2HgO,2HgO2,2Ag2O,4AgO2。,4物理法 Au、Pt 在自然界中主要以游离态存在，利用密度即可分离 出来。,铝热反应,1概念,铝热剂铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、 MnO2等) 的混合物 在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学 反应。,2反应原理,铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物,还原为金属单质的反应(置换反应)。,3反应条件,反应在高温下进行，同时铝热反应本身放出大量热，使新,生成的金属单质呈液态且易与氧化铝分离。,4铝热反应的应用,(1)在生产上，可用于
8、焊接钢轨等。,(2)冶金工业上用于冶炼高熔点金属，如 V、Cr、Mn 等。,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，应首先看金属的活泼性。,金属的冶炼原理 例 1(2011 年河北衡水检测)不同的金属应选用不同的冶炼 方法，如：热还原法、热分解法、电解法。你认为选择的原则,主要是依据(,)。,C,A.金属在自然界的存在形式 C.金属离子得电子的能力,B.金属熔点的高低 D.金属元素在地壳中的含量,解析：金属冶炼采用不同的方法是由金属的活动性决定的， 金属越活泼，则金属离子越难得到电子，冶炼条件越苛刻，故 选 C
9、。,1(2010 年广东梅州检测)用下列物质冶炼金属的过程中，,需要加入还原剂的是(,)。,A,AFe2O3,BAl2O3,CHgO,DCu2S,解析：A 项，Fe2O3 通常使用 Al、CO 等还原剂进行冶炼； B 项，Al2O3 采用电解法冶炼；C 项，HgO 是较不活泼金属的氧 化物，采用加热法冶炼；D 项，Cu2S 采用火法炼铜，即 Cu2S,O2=,2CuSO2，无需另外加入还原剂。,2下列金属的冶炼需要在熔融状态下电解的是(,)。,ACa,BFe,CPb,DHg,A,高温,铝热反应的原理及应用 例 2用铝热法还原下列氧化物，制得金属各 1 mol，消耗,铝最少的是(,)。,D,AM
10、nO2,BWO3,CCr2O3,DFe3O4,解析：用铝热法还原金属氧化物时，Al 作还原剂，金属氧 化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然在氧 化物中金属化合价越高，变为单质时获得的电子越多，消耗的 铝越多。同理，在氧化物中金属化合价越低，得电子数越少， 消耗铝越少。,)。,A,3下列金属冶炼原理类似于铝热反应的是( A3MgCr2O3= B COCuO CuCO2,CKClNa(熔融)=NaClK DZnFeSO4=FeZnSO4 解析：铝热反应是在高温条件下用金属单质置换出另一种 金属氧化物中的金属的反应，通常用于冶炼高熔点的金属，A 项符合；B 项不是置换反应，不同于铝热反应；C 项、D 项均 是置换反应，但 C 项钾的冶炼原理是根据金属的沸点，从方程 式可看出 K 沸点最低，D 项是常温下、溶液中的反应，均不同 于铝热反应。,3MgO2Cr,高温,4下列各组物质可以选用铝热反应进行冶炼的是(,)。,ANaCl、FeO、Cr2O3,B,BFe2O3、MnO2、Cr2O3 CFe3O4、MnO2、KMnO4 DHgO、MnO2、MgO 解析：A 项的NaCl 无法使用铝热反应冶炼；B 项的三种物 质都可以使用铝热反应冶炼；C 项的KMnO4 是强氧化剂，不能 使用铝热反应冶炼；D 项的HgO、MgO 不能使用铝热反应冶炼。,
