金属的开发利用.pptx

第一节 开发利用金属矿物和海水资源第一课时金属的活动顺序金属的活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au金属原子失电子能力金属原子失电子能力金属离子得电子能力金属离子得电子能力强强弱弱强强弱弱 1、金属的冶炼:将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。2、金属冶炼的实质:使金属化合物中的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程。即:n+M得电子得电子M（被还原）（被还原）一、金属的冶炼二、金属矿物二、金属矿物的冶炼方法的冶炼方法 1、热分解法、热分解法（适用于不适用于不活泼金属）活泼金属）2HgO=2Hg+O2加热加热2Ag2O=4Ag+O2加热加热根据金属的活动性顺序根据金属的活动性顺序不同不同,采用采用不同的冶炼方法不同的冶炼方法2、电解法、电解法（适用于（适用于非常非常活泼属活泼属）MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解2Al2O3(熔融熔融)=电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2电解电解4NaOH（熔融（熔融）=4Na+O2+2H2O电解电解 一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2电解电解4Al+3O23、高温还原剂法高温还原剂法（适用于中等活泼金属和部（适用于中等活泼金属和部分不活泼金属）分不活泼金属）常见还原剂：焦碳、CO、H2、活泼金属Al等CuO+H2=Cu+H2O高温Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3 （铝热法炼铁）高温WO3+3H2=W+3H2O高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2（高炉炼铁）高温请结合金属活泼性顺序表总结请结合金属活泼性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律：金属冶炼方法的一般规律：金属的活动顺序金属的活动顺序 K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb CuHg Ag 金属原子失电子能力金属原子失电子能力金属离子得电子能力金属离子得电子能力主要冶炼方法主要冶炼方法强强弱弱强强弱弱电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法注意观察现象注意观察现象实验实验4-1 铝热反应铝热反应反应现象：镁镁条条剧剧烈烈燃燃烧烧，放放出出大大量量的的热热，发发出出耀耀眼眼的的白白光光，纸纸漏漏斗斗内内剧剧烈烈反反应应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温铝热剂铝热剂结论结论：在高温条件下，铝与在高温条件下，铝与Fe2O3发发生反应，放出大量热。生反应，放出大量热。思考与讨论：思考与讨论：在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？用砂纸打磨过的镁条？氯酸钾是镁条燃烧的供氧剂，以使镁条氯酸钾是镁条燃烧的供氧剂，以使镁条迅速燃烧，产生高温。迅速燃烧，产生高温。镁条：引燃剂镁条：引燃剂氯酸钾：助燃剂氯酸钾：助燃剂铝热反应：铝和某些金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，称之为铝热反应。铝热剂：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O3、V2O5等）组成的混合物原理：铝作还原剂，另一种氧化物做氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。铝热反应的应用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，接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等四、金属的回收和资源保护四、金属的回收和资源保护 地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，有效地使用金属合理开发和利用这些矿物资源，有效地使用金属产品、材料。主要途径有：产品、材料。主要途径有：提高金属矿物的利用提高金属矿物的利用率率，减少金属的使用量减少金属的使用量，加强金属资源的回收和加强金属资源的回收和再利用再利用，使用其他材料代替金属材料等使用其他材料代替金属材料等。自主学习：自主学习：常见金属的冶炼原理（课本页）常见金属的冶炼原理（课本页）请写出火法炼铜、湿法炼铜请写出火法炼铜、湿法炼铜,高高温还原法炼镁（温还原法炼镁（MgO）、电解法炼镁）、电解法炼镁（MgCl2）的化学反应方程式。）的化学反应方程式。及时训练及时训练Cu2S+O22Cu+SO2（火法炼铜）（火法炼铜）FeCuSO4FeSO4Cu（湿法炼铜）（湿法炼铜）高温高温MgO+CMg+CO高温高温MgCl2（熔融）（熔融）Mg+Cl2电解电解