高中化学必修2 第14讲 自然资源的开发利用新讲义)新学生版) .pdf

第14讲自然资源的开发利用

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模块一金属矿物的开发利用

知识精讲

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。

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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：

思考与交流

从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。

（1）人类历史上大量生产使用铝、铁、铜三种金属单质的时间顺序是________________。

（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限之所以有先后，主要取决于________________。

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：__________________________________________。

思考与交流

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物质MgClMgOAlClAlO

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熔点/℃71428521902054

（1）冶炼金属镁时，选择MgCl2还是MgO？为什么？

（2）冶炼金属铝时，选择AlCl还是AlO？为什么？

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（3）冶炼金属铝时，为什么加入冰晶石（NaAlF）？

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2．热还原法

高温

（1）高温下利用C、CO、H等作为还原剂进行冶炼，如高炉炼铁：FeO+3CO=====2Fe+3CO；

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（2）铝热法炼铁

实验装置

实验原理

①冶炼熔点较高的金属，如铬、锰、钨、钒等；

应用

②金属焊接，如焊接钢轨。

思考与交流

（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？

资料卡片——铜的冶炼

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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

经典例题

金属的冶炼

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【例】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

【变1-1】下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是（