9.1 金属的冶炼方法 同步学案（含答案）2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

第一单元　金属的冶炼方法 1. 能用金属活动性解释人类利用金属的顺序和比较金属冶炼的方法，说明金属冶炼的本质。 2. 认识我国古代文明与金属冶炼的关系，认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。 3. 感受物质制备中的科学思想。 从青铜器时代开始，人类就开始用金属制作各种各样的工具。与传统的陶瓷和石器材料相比，金属材料既有良好的可塑性，坚固耐用，而且还有导电、导热等诸多优良性能，因而具有广泛的应用。大量的金属元素存在于地壳的矿石中，我们必须把它们提炼出来，才能更好地加以利用。 1. 根据你的经验和所掌握的知识，举例说明什么样的金属在自然界以单质(游离态)形式存在？什么样的金属在自然界以化合物(化合态)形式存在？ 2. 阅读下面的材料，回答问题。 从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。一般认为，人类知道的第一种金属是金，其次是铜。最初人们用石斧把自然界中的天然铜砍下来，锤打成多种器物。随着生产的发展，人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见，例如黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、石青[2CuCO3·Cu(OH)2]等，这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜，再用碳还原，就得到金属铜。 (1) 铜元素在自然界中的存在形式是什么？ (2) 铜、铁、铝发现的先后顺序取决于什么因素？ (3) 写出将孔雀石投入炭火中焙烧分解，并将其还原为金属铜的化学方程式。 1. 阅读教材，什么是金属的冶炼？从氧化还原的角度看，金属冶炼的原理是什么？ 2. 查阅资料，写出下列金属冶炼的化学方程式。 序号 金属 冶炼的化学方程式 (1) Na (2) Mg (3) Al (4) Fe (5) Hg (6) Ag 3. 金属的冶炼方法与金属的活动性。 4. 了解几种常见金属的冶炼。 (1) 银的冶炼(热分解法)。 我们可以通过加热氧化银(Ag2O)的方法来制取金属银。 2Ag2O4Ag＋O2↑ (2) 铁的冶炼。 ①高炉炼铁(高温还原法)。 工业上冶炼铁的原料是铁矿石、焦炭和石灰石等，该反应在高炉中进行，又被称为高炉炼铁。冶炼的基本过程：从高炉下方通入热空气，原料从高炉上方的传送带送入炉中，焦炭先与热空气中的氧气反应生成二氧化碳，并放出大量的热；二氧化碳再与灼热的焦炭反应，生成一氧化碳；一氧化碳在高温下将氧化铁还原为液态的金属铁，并从高炉中分离出来。 思考：高炉炼铁的过程中加入石灰石的作用是什么？ ②铝热反应。 活动性较强的单质铝也可还原出铁。将铝粉和氧化铁混合，在高温条件下发生反应，该反应能释放出大量的热，生成氧化铝和液态铁，该反应叫作铝热反应。铝粉与氧化铁以一定比例混合的物质也被称为铝热剂。 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 思考：铝热反应是放热反应，反应需要条件吗？该反应有什么应用？ (3) 铝的冶炼(电解法)。 铝元素是地壳中含量最多的金属元素，主要以铝土矿(主要成分是Al2O3)形式存在。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝。 工艺流程： 写出向铝土矿中加入氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式、向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2发生反应的化学方程式和电解氧化铝发生反应的化学方程式。 从矿石中提取人们想要的元素需要经历非常复杂的变化过程。其中最关键的是根据目标产物选择合适的化学反应，以实现物质的转化。冶炼得到的金属有时仍含有较多杂质，需要经过进一步的精炼提纯，以满足实际使用。在金属冶炼的过程中，必须坚持绿色环保、循环利用和节约成本等原则。 1. (2023福州屏东中学期中)目前电动车、手机等使用的新型电池———锂电池，是一种高效、环保电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是(　　) A. 电解法 B. 高温还原法 C. 热分解法 D. 铝热还原法 2. 下列金属冶炼的反应原理正确的是(　　) A. 2Al2O3＋3C4Al＋3CO2↑ ... ...