第五章第1节 金属材料与金属矿物(共68张PPT)

3．金属冶炼的方法
方法名称 主要反应原理 △ 2HgO=====
热分解法
2Hg＋O2↑
△ 2Ag2O=====4Ag＋O2↑
高温 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO===== 2Fe＋3CO2 (高炉炼铁) 热还 △ W＋3H O H 作还原剂 2 2 WO3＋3H2===== 原法 活泼金属作 高温 3Mn＋2Al2O3 3MnO2＋4Al===== 还原剂 电解 2Al2O3(熔融) =====4Al＋3O2↑ 冰晶石 电解法 电解 MgCl2(熔融)===== Mg＋Cl2↑ 电解 2NaCl(熔融 )===== 2Na＋Cl2↑
(3)合金并不只含有金属元素，部分合金中还 含有非金属元素。合金中的非金属元素主要有 碳、硅等。 (4)密度小于4.5 g/cm3的金属属于轻金属，如K、 Na、Mg、Al、Ca等，密度大于4.5 g/cm3的金 属属于重金属，如Fe、Cu、Ag、Au等。 (5)钛合金：钛合金具有密度小、强度高、耐 腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、 导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。
知识点二
金属矿物的开发利用
1.金属在自然界中的存在形式 游离 金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以 态存在；化学性质较活泼的金属在自然界 化合 中以 态存在。 2．金属冶炼的一般步骤 (1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的 还原剂 含量。 还原 (2)冶炼：利用氧化还原反应，用 把金 属矿石中的金属离子 成金属单质。 (3)精炼：提纯金属。
第五章 化学与可持续发展
化学工艺流程
第1节 金属材料与金属矿物
考什么
高考地位：3年9考
预测指数：★★
1．了解合金的概念及其重要应用。 2．了解铜、银及其重要化合物的性质。 怎么考 近几年的高考对本节内容的考查，主要考点有二：一是考查合 金与成分金属熔点及机械性能的比较，二是运用金属活动性顺 序，处理相关的电化学腐蚀问题。另外，铜、银及其某些化合 物的性质在高考中经常出现，本节也进行总结、复习。
[固本自测] 1. 下列关于合金性质的说法中，错误的是 ( ) A. 合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B. 合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 C. 合金的物理性质一般与其各成分金属的物 理性质不同 D. 合金的化学性质一般与其各成分金属的化 学性质不同 答案：D 解析：合金的硬度一般比各成分金属的硬度高，
熟记5个化学方程式 2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3(铜锈)， 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O， △ Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O， △ Cu(OH)2=====CuO＋H2O。
答案：B
解析：A项中应为Na与熔融的TiCl4反应制备钛，A错误； C项中应为电解熔融的NaCl制Na，C错误；D项应为先将黄铜 矿与还原剂反应生成粗铜，再用电解精炼得到纯铜，D错误。
熟记2个物理性质 ①合金的熔点比成分金属低。②合金的硬度比成分金属 大。 记住2种有色金属 铝、铜。
牢记4种物质的颜色 Cu——紫红色，CuO——黑色，CuSO4粉末——白色， CuSO4· 5H2O——蓝色。
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考点1
金属活动顺序表的应用
金属活动顺序表对金属的复习具有重要的指导作用， 也是高考命题的重要内容，考查形式多样，涉及计算、金 属冶炼方法的判断、氧化性、还原性强弱的判断等。
[特别提醒] (1)金属活动性顺序中，金属的位 置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位 置越靠前，其阳离子越难被还原。一般来说在 金属活动顺序表中，排在Cu以后的用分解法或 直接提纯，排在Al以后和Cu以前用还原法，排 在Al以前的用电解法冶炼。 (2)冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO(熔点 太高)。 (3)冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价 化合物，熔融时不导电)。 (4)用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能 得到精铜。
低碳钢 → 根据含碳量高低 中碳钢 → 根据化学成分→碳素钢 钢 → 高碳钢 →合金钢
(2)有色金属材料——铜和铝 ①铜合金 青铜 ，常见的铜合金还有 我国使用最早的合金是 黄铜 和 白铜 。 ②铝合金
常见种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝 小 、强度 高 、塑性 好 、易于加工、成本低 密度 性质特征： 廉且表面易形成 致密的氧化物保护膜 而 具有一定的抗腐蚀能力 建筑业 主要用途 容器和包装业 交通运输及电子行业
[特别提醒]
(1)金属制成合金后性能也随之改变， 并且合金
比纯金属用途更广泛。但合金的性质并不是其各成分金属的性 质之和。 (2)并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合 在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时，另一种金属 已经汽化，则一般不能熔合在一起，如 Cu 与 Na、Fe 与 Na 等 不能形成合金。
追本溯源拓认知
知识点一
用途广泛的金属材料
1.合金 (1)概念 合金是指两种或两种以上的 金属(或金属与非金属) 熔合而成的具有 的物质。 金属特性 (2)性能 ①熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的 低 熔点 。 大 ②硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的 硬度 。
2．常见的金属材料 黑色金属 金属材料包括纯金属和合金，可分为 材料和 材料。 有色金属 (1)黑色金属材料——钢铁 钢是用量最大、用途最广的合金。
[固本自测] 2. 下列有关金属的工业制法中正确的是 ( )
A. 制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B. 炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿
石中铁的氧化物 C. 液 D. 炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜 制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶