开发利用金属矿物和海水资源(第1课时).pptx

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1、黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿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：教学目标教学目标1、了解金属冶炼的实质、方法、了解金属冶炼的实质、方法2、通过比较不同金属的冶炼，理解不同、通过比较不同金属的冶炼，理解不同活动性的金属冶炼方法不同的原因活动性的金属冶炼方法不同的原因3、了解金属的回收利用与资源的保护、了解金属的回收利用与资源的保护自然资源与可持续开展自然资源与可持续开展广义地讲，所谓自然资源，是指广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价在一定时间、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值的

2、，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续开展的目标是境因素和条件的总称。可持续开展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续开展，社会的可持续开它包括经济的可持续开展，社会的可持续开展、资源可持续开展、环境可持续开展和全展、资源可持续开展、环境可持续开展和全球可持续开展。球可持续开展。思考：思考：1 1、金属冶炼指什么？、金属冶炼指什么？2 2、为什么不同金属的

3、冶炼方法不同？、为什么不同金属的冶炼方法不同？3 3、金属活动顺序与金属冶炼有什么关、金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？系？阅读教材一、金属矿物的开辟和利用一、金属矿物的开辟和利用请同学们列举出常见金属的名称？请同学们列举出常见金属的名称？这些金属以何种形式存在于自然界中这些金属以何种形式存在于自然界中？金属元素种类多，分布广，活动性差金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数不别大，在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属

4、材料多是合金或纯金属，产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。的过程就是金属的冶炼过程。金属冶炼是把金属矿石中的金属离子复原成单质金属冶炼是把金属矿石中的金属离子复原成单质的过程，经过三个步骤。的过程，经过三个步骤。冶炼的步骤：冶炼的步骤：第一步：矿石的富集：第一步：矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分含量。除去杂质，提高矿石中有用成分含量。第二步：冶炼：第二步：冶炼：利用氧化复原反响，在一定条件下，把金属离子利用氧化复原反响，在一定条件下，把金属离子复原成单质。复原成单质。第三步：精炼：采用一定

5、方法，提炼纯金属。第三步：精炼：采用一定方法，提炼纯金属。大多数金属大多数金属矿石里含有杂质，矿石里含有杂质，如石英、石灰石如石英、石灰石等，因此在冶炼等，因此在冶炼金属时首先需要金属时首先需要富集矿石。富集矿石。在富集好的矿石在富集好的矿石中利用不同方法将金中利用不同方法将金属复原出来，最后进属复原出来，最后进行提纯。行提纯。金属活动性顺序金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强金属离子的得电子能力逐渐增强(一一)、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法1、热分解法热分解法2、电解法电解法 3、热复原法

6、热复原法 1、热分解法、热分解法:适用于金属活动性顺序适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。表中氢以后的金属冶炼。2HgO=Hg+O22Ag2O=4Ag+O22、电解法、电解法:适用于钾、钠、钙、铝等非适用于钾、钠、钙、铝等非常活泼金属的冶炼。常活泼金属的冶炼。电解电解2NaCl（熔融）（熔融）=2Na+Cl2电解电解2Al2O3（熔融）（熔融）=4Al+3O2MgCl2（熔融）（熔融）=Mg+Cl2电解电解3、热复原法、热复原法:适用于金属活动性顺序表适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼中部的金属冶炼原理：在高温下发生氧化复原反响，原理：在高温下发生氧化复原反响，常用的复原剂有焦炭、一氧

7、化常用的复原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。以及一些活泼金碳、氢气等。以及一些活泼金属也可做复原剂。属也可做复原剂。实验探究实验探究铝热反响铝热反响：1、步骤、步骤2、实验现象、实验现象3、实验原理、实验原理铝热反响铝热反响反响现象：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温高温镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反响。反响放出大量的热，并发出耀眼的光响。反响放出大量的热，并发出耀眼的光辉。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入辉。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，沙

8、中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠仔细观察，可以发现落下的是铁珠铝热反响的应用铝热反响的应用铝热反响的原理可以应用在生产上，如用于焊铝热反响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响原理，接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反响原理，使铝与金属氧化物反响，冶炼钒、铬、锰等使铝与金属氧化物反响，冶炼钒、铬、锰等3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温2 2、铝热反响、铝热反响焊接钢轨焊接钢轨冶炼高熔点的金属冶炼高熔点的金属10Al+3V2O5

9、5Al2O3+6V高温高温利用热复原法冶炼的金属还有利用热复原法冶炼的金属还有:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温CuO+H2=Cu+H2O高温高温2CuO+C=2Cu+CO2高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温1 1、不同的金属，冶炼方法不同、不同的金属，冶炼方法不同n+M得电子得电子M（被复原）（被复原）因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。2、金属活动、金属活动性顺序金属的冶炼性顺序金属的冶炼K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、）、CuHg、Ag、强强弱弱弱弱强强电解法电解法热复原法

10、热复原法热分解法热分解法以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此开展下去，地球上的铝土矿超过一亿吨，如果照此开展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量到达人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量到达产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要万吨，这

11、对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，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，据有关资料统计，每每生生产产一一吨吨原原铝铝锭锭需需要要消消耗耗能能源源2132TJ(电电能能约约占占82)，而而生生产产一一吨吨再再生生铝铝合合金金锭锭所所需需能能源源消消耗耗为为55TJ(燃燃料料约约占占80)，仅仅为为原原铝铝锭锭生生产产能能源源消消耗耗的的26，优优势势比比较较明明显显。由由于于铝铝可可以以反反复复循循环环使使用用，从从再

12、再生生铝铝废废料料中中再再生生产产铝铝，其其节节能能效效果果更更加加显显著著。另另外外，再再生生铝铝生生产产中中二二氧氧化化碳碳的的产产生生量量和和排排放放量量与与原原铝铝生生产产相相比比，大大为为减减少少。有有资资料料统统计计，再再生生铝铝生生产产可可比比用用水水电电生生产产原原铝铝减减少少二二氧氧化化碳碳排排放放量量91%，比比用用燃燃油油发发电电减减少少二二氧氧化化碳碳排排放放量量97以以上上，比比用用煤煤发发电电减减少少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。合理开辟和利用矿物资源，主要途径有：合理开辟和利用矿物资源，主要途径有：1、提高金属矿物

13、的利用率、提高金属矿物的利用率2、减少金属的使用量、减少金属的使用量3、加强金属资源的回收和再利用、加强金属资源的回收和再利用4、使用其他材料代替金属材料、使用其他材料代替金属材料(三三)、金属的回收、金属的回收金属回收的意义金属回收的意义节约矿物资源；节约矿物资源；节约能源；节约能源；减少环境污染减少环境污染金属回收的实例金属回收的实例废旧钢铁用于炼钢；废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；废铁屑用于制铁盐；定影液用于回收银定影液用于回收银金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH