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第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 第一课时第一课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用宁乡县实验中学高一化学组 2015年5月12日金属活动性顺序表金属活动性顺序表 金属元素种类多，分布广，活动性差别大，金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，在自然界的存在形式各异，少数少数不活泼金属以不活泼金属以游游离态离态存在（如金和铂等），存在（如金和铂等），多数金属多数金属以以化合态化合态存存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属。那么我们需要的这些金属材料又是金或纯金属。那么我们需要的这些金属材料又是怎么来的呢？而我们学习化学的目的就是为了能怎么来的呢？而我们学习化学的目的就是为了能更好的解决这些问题。更好的解决这些问题。你能否给金属的冶炼下一个定义？你能否给金属的冶炼下一个定义？把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼。即由化合态变成游离态的是金属的冶炼。即由化合态变成游离态的过程。过程。一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用铝热反应及应用铝热反应及应用 铝热反应的原理可以应用在生产上，如铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用于用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用于冶炼高熔点金属冶炼高熔点金属 ，如冶炼钒、铬、锰等，如冶炼钒、铬、锰等小结：结合金属活动顺序表思考不同金属的冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H） Cu Hg AgCu Hg Ag 思考：思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？金属使用的先后与金属冶炼的难易有关金属使用的先后与金属冶炼的难易有关 巩固练习巩固练习 1、我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在、我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（ ） A、Fe B、Cu C、Ag D、Hg 2、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（ ） A加热氧化铜加热氧化铜 B氧化镁跟铝粉共热氧化镁跟铝粉共热 C用焦炭还原氧化铜用焦炭还原氧化铜 D电解氯化钠溶液电解氯化钠溶液 3、铝能用来冶炼难熔金属（如、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe 、V、Mn等），等），这是因为铝有（这是因为铝有（ ） A两性两性 B良好导电性良好导电性 C熔点低熔点低 D还原性，在反应中放出大量热还原性，在反应中放出大量热CDB 每生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿。当前每生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿。当前全球原铝的年产量约全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果人类消费的铝能够回收利用，只要回一亿吨，如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的收利用量达到产量的50 ，每年就将减少铝土矿消，每年就将减少铝土矿消耗量约耗量约5000万吨，还可以节省万吨，还可以节省95以上的能源消耗。以上的能源消耗。据有关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消耗能源据有关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消耗能源213.2TJ(电能约占电能约占82)，而生产一吨再生铝合金，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为锭所需能源消耗为5.5TJ(燃料约占燃料约占80)，仅为原铝，仅为原铝锭生产能源消耗的锭生产能源消耗的26，再生铝生产可比用水电，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比用燃油发电，比用燃油发电减少二氧化碳排放量减少二氧化碳排放量97以上，比用煤发电减少的以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。二、金属的回收和资源保护二、金属的回收和资源保护回收金属的意义：回收金属的意义：你能举出回收金属的那些实例呢？你能举出回收金属的那些实例呢？（1）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（2）节约能源；）节约能源；（3）减少环境污染）减少环境污染 4、在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一、在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（组金属是（ ） A、Na Mg AlB、Na K Zn Fe C、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe 5、下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还、下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（原为金属单质的是（ ） A、加热、加热Al2O3 B、加热、加热CaCO3 C、电解熔融、电解熔融NaCl D、氯化钠与铝粉高温共热、氯化钠与铝粉高温共热巩固练习巩固练习AC 6、写出下列冶炼金属的化学反应方程式：、写出下列冶炼金属的化学反应方程式： （1）用磁铁矿（）用磁铁矿（Fe3O4）冶炼铁：）冶炼铁： （2）用铝矾土（）用铝矾土（Al2O3）冶炼铝：）冶炼铝： 祝同学们学习进步！生活愉快！