人教版必修2开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）课件（27张）.pptx

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1、第四章化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第1课时人类最早发现和应用的金属分别是：金、银、铜C + 2CuO = CO2 + 2Cu高温 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币 在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。资料卡片Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2 孔雀石 人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济 南 陨 铁新 疆 陨 铁南极洲陨铁常见的金属矿物资源 白云石C

2、aMgCO32 辰砂HgS黄铜矿CuFeS2菱镁矿MgCO3 大多数金属以化合态存在如果需要金属单质，那怎么办？冶炼金属黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开发利用金属资源但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展那如何解决金、铂等为游离态得电子，被还原Mn+ M + n e-主要是化合态 将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。(1)金属在自然界中的存在形式？(2)金属冶炼指的是什么？ 一、金属矿物的开发利用 1、金属的冶炼冶炼金属的步骤：矿石富集金属冶炼精炼 自从美国青年化学家霍

3、尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，使铝走入千家万户。电解槽2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 电解冰晶石反应原理: 古代中国劳动人民用木炭炼铁 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。反应原理: Fe2O33CO 2Fe3CO2高温铁矿石焦炭空气石灰石主要原料： 工业上 如何冶炼铝和铁?为什么铁和铝的冶炼方法不同？金属越活泼，越难

4、冶炼2、金属冶炼方法的确定由金属活泼性决定电解法还原法 Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 电解 冰晶石电解法热还原法热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au弱强物理提炼法 3、金属冶炼的方法举例（1）热分解法2HgO 2Hg O2 加热2Ag2O 4AgO2 加热适合一些不活泼金属（一般是H后的金属）（2）电解法MgCl2 (熔融) Mg Cl2 电解2NaCl (熔融) 2NaCl2 电解2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 电解冰晶石铝土矿适合一些非常活泼金属（ Zn前金属）冰晶石：六氟合铝酸

5、钠NaAlF6作助熔剂降低氧化铝的熔点思考？为什么制备镁用电解氯化镁的的方法而冶炼铝用电解氧化铝的方法？MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点（ ）28522072712190沸点（ ）360029801418180解释：氧化镁的熔点很高，而氯化镁熔点较低，所以电解熔融物进行冶炼时，选用氯化镁而不选用氧化镁，以节约熔化所需能量。相反的，氧化铝的熔点很高，氯化铝的熔点很低，却采用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝的原因是：氧化铝和氧化镁一样很容易从天然矿物获得，甚至其本身就有天然矿物(铝土矿、光卤石等)，而氯化铝不存在天然矿物其无水盐很难制得，而且还需要耗费大量的能量，制备并且电解氯化铝舍近求远，

6、得不偿失。另外氯化铝是共价化合物，需要将氯化铝溶解在某溶剂中或者向其熔融物中加入某种溶质，增强其导电性。 （常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等）（3）热还原法（ZnCu中等活泼金属） Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温2CuO + C 2Cu + CO2 高温高炉炼铁主要反应WO3 + 3H2 W + 3H2O 高温（4）其他冶炼方法Cu2S + O2 2Cu + SO2 高温火法炼铜Fe + CuSO4 Cu + FeSO4湿法炼铜实验4-1 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入漏斗。铝热反应的应用：2AlFe2O3 2FeAl2O3高

7、温3MnO24Al 2Al2O33Mn高温Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O33Co3O4+8Al 9Co + 4Al2O3高温高温其它铝热反应： 铝热反应：铝在一定条件下跟某些金属氧化物发生氧化还原反应，同时放出大量的热， 生成氧化铝和液态金属铝某些金属氧化物 Al2O3金属高温 常用的还原剂还有哪些?铝热剂：铝粉和某些金属氧 化物组成的混合物引燃剂：镁条助燃剂：氯酸钾铝热反应的应用：铝热反应应用冶炼难熔的金属焊接钢轨 （冶练常用的还原剂有： 焦炭、CO、H2 、Al等活泼金属 ）4、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

8、铝的回收与利用（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银回收金属的实例：回收金属的意义：课堂练习: 2、下列关于金属冶炼的说法不正确的是( ) A、金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的 B、天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质 C、金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤 D、金属冶炼一定要用到还原剂D1、金属冶炼的目的是 （ ） A、把金属化合物还原为金属单质 B、除去金属中的杂质 C、把金属单质变为氧化物 D、把电能转变为化学能A5、冶炼金属常用以下几种方法：以C或H2、CO作为还原剂还原法 ；热分解法 ；电解法 ；铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。 Al： ；Mg： ；Cu： ； Hg： ；Mn： 。 3、工业上常采用电解法冶炼的金属是 （ ） A、Fe B、Cu C、Al D、Ag4、可用热分解法就可能制得的金属有（ ） A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na AlCC FeCu2+ CuFe2+ 6、宋代时期，人们发现江西上饶有一口苦泉，蒸发这种苦泉水会得到胆矾，熬苦泉水的铁锅用久了会变成铜锅，这是湿法炼铜的起源，请写出该反应的离子方程式 。