江西省临川区第二中学学年高中化学 第四章 第一节 开发利用金属矿物资源课件 新人教必修2.ppt

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1、第四章化学与自然资源的开发利用2021/8/8 星期日1人类使用的金属材料中金属的存在状态？人类使用的金属材料中金属的存在状态？2021/8/8 星期日2赤铁矿赤铁矿 蓝铜矿蓝铜矿 萤石萤石 Fe2O3Cu3CO32(OH)2 CaF2矿物中的金属元素以什么形态存在？矿物中的金属元素以什么形态存在？2021/8/8 星期日3铀矿石铀矿石 镍矿石镍矿石 2021/8/8 星期日4矿物中的金属元素以阳离子形式存在n+n+ne-金属的冶炼要使金属离子得到电子转化为金属原子金属冶炼的实质：利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。2021/8/8 星期日5如何从矿物中提取金属单

2、质如何从矿物中提取金属单质1、采矿、采矿2、选矿、选矿将矿物中的有效成分提取出来，以减少杂质、将矿物中的有效成分提取出来，以减少杂质、提高品位。提高品位。3、冶炼、冶炼将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来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用于生产和制造各种金属材料 要从金属矿物得到金属单质经过要从金属矿物得到金属单质经过过程过程还原还原2021/8/8 星期日6历史上金属被发现和冶炼利用的顺序历史上金属被发现和冶炼利用的顺序Au、Fe、Al、Ti原因：原因：越活泼的金属越难冶炼，越活泼的金属越难冶炼，熔点越高的金属越难冶炼。熔点越高的金属越难冶炼。随着社会生产

3、力和科学的发展，随着社会生产力和科学的发展，难冶炼的金属才被冶炼出来难冶炼的金属才被冶炼出来古代古代现代现代Ag、Cu、2021/8/8 星期日7不活泼的金属不活泼的金属 金属的冶炼方法金属的冶炼方法你应该还记得金属活动顺序表吧你应该还记得金属活动顺序表吧K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 非常活泼的金属非常活泼的金属 一般的金属一般的金属 哪些金属容易冶炼？哪些难？哪些金属容易冶炼？哪些难？2021/8/8 星期日8不活泼的金属采用加热分解法，又叫做：热分解法Hg、Ag、Pt、Au你认为热分解反应方程式有什么特点？得到对应的单质AuCl4

4、加热加热 Au+2Cl22021/8/8 星期日9非常活泼的金属的冶炼非常活泼的金属的冶炼 使它们由化合物转化为单质难易：使它们由化合物转化为单质难易：K、Ca、Na、Mg、Al、很困难很困难 通常冶炼方法：通常冶炼方法：热电解法热电解法 高温下熔融金属化合物然后进行电解高温下熔融金属化合物然后进行电解 -最强力的还原手段最强力的还原手段 2021/8/8 星期日10电解氧化铝生产车间电解氧化铝生产车间2NaCl(熔融)2Na Cl2电解电解+2Al2O3(熔融熔融)电解电解冰晶石冰晶石4Al+3O22021/8/8 星期日11离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽 电解电解NaCl溶液溶液 与电解

5、熔融电解熔融NaCl 不同 常温高温NaOH、H2、Cl2Na、Cl2产物：原因:水溶液中H+比Na+先电解出来2021/8/8 星期日12假如你是一个原始人假如你是一个原始人,2021/8/8 星期日13打到一只兔子打到一只兔子 你会考虑怎样吃你会考虑怎样吃?2021/8/8 星期日14点火烧烤点火烧烤 2021/8/8 星期日15火焰烤过的有些石头上有发亮的物质火焰烤过的有些石头上有发亮的物质铜铜最早被人类发现、冶炼和利用的金属最早被人类发现、冶炼和利用的金属2021/8/8 星期日16一般的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、由化合物转化为单质难易：比较容易通常冶炼方法：热还原法

6、加热或者高温下与还原剂反应常用还原剂：C、CO、H2、活泼金属，如Na、Al成本:低高2021/8/8 星期日17炼炼铁铁高高炉炉2021/8/8 星期日18Fe2O33CO 2Fe3CO2高温高温2021/8/8 星期日19铝热反应铝热反应 P83实验实验4-1 反应物：反应物：铝粉、铝粉、氧化铁氧化铁 镁条和氯酸钾的作用：镁条和氯酸钾的作用：产生高温条件，引发反应产生高温条件，引发反应 吸热反应还是放热反应：吸热反应还是放热反应：放热反应放热反应 用途：用途：旧时用于缝合火车铁轨旧时用于缝合火车铁轨 现象：现象：火星四溅、纸漏斗被烧穿火星四溅、纸漏斗被烧穿 有熔融物从纸漏斗中流出有熔融物从

7、纸漏斗中流出 高温下铝（粉）作还原剂高温下铝（粉）作还原剂 冶炼难熔金属，如冶炼难熔金属，如钒、铬、锰钒、铬、锰2021/8/8 星期日202021/8/8 星期日213MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温其它铝热反应其它铝热反应 2021/8/8 星期日22大气污染大气污染2021/8/8 星期日23太湖的蓝藻问题太湖的蓝藻问题 水体污染水体污染 2021/8/8 星期日24自然资源与可持续发展 自然资源定义：一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的以提高人类当前和将来福利的自然环境因素

8、和条件的总称。可持续发展：尽可能地延长现有资源的可使用年限，尽可能地延长现有资源的可使用年限，保护好自然环境，保护好自然环境，使子孙后代也能够继续发展和安居乐业。使子孙后代也能够继续发展和安居乐业。是指满足当前需要而又不剥削子孙后代是指满足当前需要而又不剥削子孙后代满足其需要之能力的发展满足其需要之能力的发展 2021/8/8 星期日25金属矿物资源有限合理利用矿物资源有效使用金属产品、材料途径：途径：提高金属矿物的利用率减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料2021/8/8 星期日26总结:1、金属矿物中提取金属的过程叫做、金属矿物中提取金属的过程叫做冶炼冶炼2、

9、不同活动性的金属冶炼方式不同、不同活动性的金属冶炼方式不同非常活泼一般活泼不活泼电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法3、合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略、合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略2021/8/8 星期日27练习练习:1、无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别是_，_。2、铝热剂中铝作_。COCO23、根据下表回答，工业生产电解镁应该选择_作原料，原因是_。还原剂还原剂物质MgCl2MgO沸点714 2852MgCl2MgCl2的熔点低，电解工艺设备相对简单的熔点低，电解工艺设备相对简单,成本低成本低2021/8/8 星期日282021/8/8 星期日29