湖南省长沙市高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1.1 金属矿物的开发利用课件 新人教必修2.ppt

金属矿物的开发和利用2021/8/8 星期日1金银人类最早发现和应用的金属分别是：人类最早发现和应用的金属分别是：铜2021/8/8 星期日2 自然界中绝大多数金属以化合态存在。部分金属矿物黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿2021/8/8 星期日3 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。Mn+得电子M（被还原）一、金属的冶炼金属的冶炼的步骤：矿石的富集、冶炼、精炼深入探究：要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?2021/8/8 星期日4金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强根据金属活泼性不同，采取不同的冶炼方法。2021/8/8 星期日52、热分解法：金属活动性顺序表中的不活泼金属,例如:Hg、Ag等。2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2二、冶炼金属的方法1、物理提取法：适用于极不活泼的金属Pt、Au2021/8/8 星期日63、电解法：适合一些非常活泼金属MgCl2(熔融)=Mg+Cl2电解2Al2O3(熔融)=4Al+3O2电解冰晶石2NaCl(熔融)=2Na+Cl2电解2021/8/8 星期日74、热还原法：大多数金属（活动性介于Zn-Cu的金属)常见还原剂：焦碳、CO、H2CuO+H2=Cu+H2O高温2CuO+C=2Cu+CO2高温2021/8/8 星期日8Fe2O33CO2Fe3CO2高温（高炉炼铁的主要反应）2021/8/8 星期日9探究实验：1、把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水润湿，再套回原处，并架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。2、将5克干燥的氧化铁粉末和2克铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁带。3、用燃着的小木条点燃镁带，观察现象。2021/8/8 星期日102AlFe2O3 2FeAl2O3高温反应现象:剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂2021/8/8 星期日11（1）铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O、V2O5等）的混合物在高温下进行的反应。（2）铝热剂：铝粉与这些金属氧化物的混合物。（3）其它铝热反应3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温2021/8/8 星期日12（4）铝热反应的应用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这一反应原理，冶炼钒、铬、锰等熔点高的金属。2021/8/8 星期日13湿法冶金：用活泼金属把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来。Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)25、其它方法：Cu2S+O2=2Cu+SO2高温火法炼铜2021/8/8 星期日14三、合理开发和利用矿物资源的途径：1、废旧金属回收；2、矿物资源保护；3、寻找金属替代品。金属铝的回收与利用2021/8/8 星期日15KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小结2021/8/8 星期日16巩固练习：冶炼金属常用以下几种方法：巩固练习：冶炼金属常用以下几种方法：以以C、CO或或 H2 作还原剂还原。作还原剂还原。利用铝热反应原理用利用铝热反应原理用Al还原。还原。电解法。电解法。热分解法。热分解法。下列金属各采用哪种方法还原下列金属各采用哪种方法还原最佳最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属等不活泼金属 ()V、Cr、Mn、W等高熔点金属等高熔点金属()2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日18