從青銅器時(shí)代開始，人類就開始使用金屬制作各種各樣的工具。隨著金屬冶煉的方法越來越先進(jìn)，人們能夠制備的金屬種類也越來越多，金屬在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。
閱讀教材94-98頁內(nèi)容，思考下列問題：1、金屬有哪些良好性能？2、自然界中金屬元素以哪些形式存在？3、怎樣從自然界中冶煉金屬，有哪些冶煉方法？4、金屬冶煉的原理和實(shí)質(zhì)是什么？
一、金屬的存在形式與性能
少量的金屬元素以游離態(tài)形式存在于地殼中
金屬元素除存在于地殼中，還有一些金屬以離子或礦石的形式分布于海洋中，如鈉、鎂、錳等。
地殼中的大部分金屬元素都是以化合態(tài)形式存在的。
金屬材料既有良好的可塑性，堅(jiān)固耐用，而且還有導(dǎo)電、導(dǎo)熱等諸多優(yōu)良性能。
二、常見金屬大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限
思考：根據(jù)以上金屬的活動(dòng)性和人類開發(fā)利用這些金屬時(shí)間的數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
1、金屬的存在形式與其活動(dòng)性有關(guān)。一般而言，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬，在自然界以各種各樣的化合態(tài)存在；活動(dòng)性較弱的金屬，有可能以游離態(tài)形式存在。有的金屬元素的存在形式既有游離態(tài)又有化合態(tài)。
2、金屬利用時(shí)間與金屬活動(dòng)性的關(guān)系：金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，人類開發(fā)、利用該金屬的時(shí)間就越晚；金屬活動(dòng)性越弱，人類開發(fā)、利用該金屬的時(shí)間就越早。
利用化學(xué)反應(yīng)使金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)的過程。
利用氧化還原反應(yīng)的原理，在一定條件下把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)。
熱分解法、熱還原法、電解法、濕法、火法等。
適合一些不活潑金屬的冶煉，通過加熱其氧化物使其分解生成金屬單質(zhì)和氧氣。
有C、CO、H2和活潑金屬等。
在高溫下借助還原劑的冶煉方法。
金屬化合物與還原劑在高溫下的反應(yīng)，把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài)。利用此方法可以制備大部分金屬（如Fe、Zn等）。
石灰石作用：除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅)
觀察思考： 將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，在其中一個(gè)紙漏斗的底部剪一個(gè)小孔，用水濕潤，再與另一個(gè)紙漏斗套在一起，有孔紙漏斗置于內(nèi)層（使紙漏斗每邊都有4層），架在鐵架臺的鐵圈上，其下方放置盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿或鐵盤。 將5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉均勻混合后放入紙漏斗中，在混合物的上面加適量氯酸鉀，再在混合物中間插一根鎂條。點(diǎn)燃鎂條，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
劇烈反應(yīng)，放出大量熱，生成液態(tài)鐵。
鋁和氧化鐵的混合物稱為“鋁熱劑”
鋁粉與某些難熔的金屬氧化物，以一定比例形成的混合物
1、工業(yè)化用于焊接鋼軌；2、利用鋁熱反應(yīng)冶煉某些熔點(diǎn)較高的金屬，如釩、鉻、錳等
較活潑的金屬（鈉、鎂、鋁等），一般的還原劑很難將它們從化合物中還原出來，常采用電解熔融化合物的方法來制備這些金屬。
從礦石中提取金屬元素需要經(jīng)歷非常復(fù)雜的變化過程，最關(guān)鍵的是根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。冶煉得到的金屬有時(shí)仍含有較多雜質(zhì)，需要經(jīng)過進(jìn)一步的精煉提純，以滿足實(shí)際使用。在金屬冶煉過程中，必須堅(jiān)持綠色環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)約成本等原則。
1.冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原?、诶帽容^活潑金屬Na、Mg等還原?、劾娩X熱反應(yīng)原理還原?、茈娊夥ā、轃岱纸夥ㄏ铝薪饘俑鞑捎媚姆N方法還原最佳。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬____。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活金屬____。(3)Hg、Ag等不活潑金屬____。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬____。(5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是____。
2.氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是(　　)A.冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等,其中石灰石的作用是除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅)B.濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中,銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C.Mg可由電解熔融MgO制取,Na也可由電解熔融NaCl制取D.鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中,放出的熱量能使鐵熔化

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第一單元 金屬的冶煉方法

版本： 蘇教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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