【高中化学】《自然资源的开发利用》第1课时 金属矿物的开发利用 高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、自然资源的开发利用自然资源的开发利用第第1 1课时课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用在我们生活当中在我们生活当中有哪些金属用品有哪些金属用品？1.1.金属元素的存在形式金属元素的存在形式 一、金属在自然界中的存在形式一、金属在自然界中的存在形式游离态游离态（金和铂（金和铂等等）化合态化合态（绝大多数金属）（绝大多数金属）赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠黄铜矿铂金银陨铁陨铁：陨铁：从外太空陨从外太空陨落到地面的含铁较落到地面的含铁较多的陨石或纯铁多的陨石或纯铁金属冶炼：金属冶炼：将金属矿物中的金属从其化合物中将金属矿物中的金属从其化合物中还原还原出来，用于生产和制出来，用于生产

2、和制造各种金属材料的过程造各种金属材料的过程实质：实质：M Mn+n+ne+ne-M M（被还原）（被还原）得到电子得到电子游离态游离态1.1.金属冶炼金属冶炼原理与实质原理与实质2.2.金属冶炼的一般步骤金属冶炼的一般步骤 矿石的富集矿石的富集金属的冶炼金属的冶炼精炼精炼金属元素：化合态金属元素：化合态二、金属的冶炼二、金属的冶炼科学史话科学史话金属发现史与金属发现史与金属冶炼金属冶炼 古代劳动人民木炭炼铁古代劳动人民木炭炼铁金属利用的历史，先是青铜时代，然后是铁器时代，金属利用的历史，先是青铜时代，然后是铁器时代，铝的使用是近百年的事。铝的使用是近百年的事。铝铝 青铜青铜 1.1.为什么青

3、铜器时代早于铁器时代呢？为什么青铜器时代早于铁器时代呢？分组讨论分组讨论3.3.从金属冶炼实质角度具体讨论金属活动性从金属冶炼实质角度具体讨论金属活动性和冶炼方法之间的关系？和冶炼方法之间的关系？2.2.金属有哪些冶炼方法？金属有哪些冶炼方法？请同学们阅读课本请同学们阅读课本P88P88第二段，第二段，然后完成以下几个问题然后完成以下几个问题电解法电解法 热还原法热还原法热分解法热分解法物理物理提取提取法法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性顺序金属活动性顺序金属活动性顺序金属活动性顺序常用还原剂：常用还原剂：HH2 2、焦炭、焦炭、

4、COCO、活泼金属活泼金属等等金属失电子能力越来越弱金属失电子能力越来越弱金属离子得电子能力越来越强金属离子得电子能力越来越强 降低降低AlAl2 2O O3 3熔点熔点,作助熔剂作助熔剂AlClAlCl3 3是共价化合物是共价化合物MgOMgO熔点高、耗能大熔点高、耗能大3.3.冶炼金属的方法冶炼金属的方法CuO+H2 =Cu+H2O Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3 （铝热法炼铁）高温高温C+FeO =Fe+CO高温高温（高炉炼铁）高温高温Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2电解电解2NaCl(熔融熔融)=Na+Cl2电解电解MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解2Al2O3

5、(熔融熔融)=4Al+3O2冰晶石冰晶石2HgO =2Hg+O22Ag2O =4Ag+O2铝热反应的实验装置铝热反应的实验装置实验实验4-14-1 铝热反应1.1.实验原理：实验原理：2AlFe2O3 2FeAl2O3高温高温引燃剂引燃剂助燃剂助燃剂铝热剂铝热剂防止熔融金属炸裂蒸发皿防止熔融金属炸裂蒸发皿2.2.实验现象：实验现象：(4)(4)纸漏斗的纸漏斗的下部被烧穿下部被烧穿,有有熔融物熔融物落入落入沙中沙中实验实验4-14-1 铝热反应(1)(1)镁条镁条剧烈剧烈燃烧燃烧(2)(2)氧化铁粉末和铝氧化铁粉末和铝剧烈反应剧烈反应(3)(3)放出放出大量的热大量的热，发出发出耀眼的白光耀眼的

6、白光3Co3O4+8Al 9Co+4Al2O3高温高温其它铝热反应：其它铝热反应：铝某些金属氧化物铝某些金属氧化物 AlAl2 2O O3 3金属金属高温高温铝热剂铝热剂3V2O510Al 2Al2O36V高温高温3MnO24Al 2Al2O33Mn高温高温Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3高温高温铝热反应的应用：铝热反应的应用：1.1.焊接钢轨焊接钢轨2.2.冶炼高熔点的金属冶炼高熔点的金属（钒、铬、锰钒、铬、锰）归纳归纳：不同金属冶炼方法的选择：不同金属冶炼方法的选择金属活动性：金属活动性：强强弱弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au电解

7、法电解法热还原法热还原法热分热分解法解法物理物理提取法提取法要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法4.4.其他方法其他方法:湿法炼铜：湿法炼铜：火法炼铜：火法炼铜：CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuSO4+Fe=FeSO4+CuCu2S+O2 =2Cu+SO2高温高温(1)(1)节约矿物资源节约矿物资源(2)(2)节约能源节约能源(3)(3)减少环境污染减少环境污染三、合理开发和利用金属矿物资源三、合理开发和利用金属矿物资源1 1、主要途径：、主要途径：提高金属矿物的利用率提高金属矿物的利用率减少金属的使用量减少金属的使用量加强金属

8、资源的回收和再利用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使用其他材料代替金属材料2 2、回收金属的意义：、回收金属的意义：（P 89）1 1、金属冶炼的本质：、金属冶炼的本质：一、金属的存在形式一、金属的存在形式三、合理开发和利用金属矿物资源三、合理开发和利用金属矿物资源Mn+ne-M电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法 物理提取法物理提取法铝热反应：铝热反应：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au二、金属的冶炼二、金属的冶炼3 3、金属冶炼的方

9、法：、金属冶炼的方法：【课堂小结课堂小结】铝某些金属氧化物铝某些金属氧化物 金属金属AlAl2 2O O3 3高温高温2 2、金属冶炼的一般步骤：、金属冶炼的一般步骤：1 1如图是铝热反应的实验装置，有关该反应的下列说法中一定如图是铝热反应的实验装置，有关该反应的下列说法中一定正确的是正确的是 ()A Aa a为镁条为镁条B Bb b为氧化铁与铝粉的混合物为氧化铁与铝粉的混合物C C2 mol2 mol氧化剂参与反应则转移氧化剂参与反应则转移6N6NA A个电子个电子D D还原剂与氧化产物的物质的量之比为还原剂与氧化产物的物质的量之比为1:21:2A【课堂检测【课堂检测】2 2.金属冶炼方法选

10、择的依据是金属冶炼方法选择的依据是 ()A A金属熔点的高低金属熔点的高低B B金属阳离子得电子的能力金属阳离子得电子的能力C C金属元素在自然界的存在形式金属元素在自然界的存在形式D D金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量B3 3下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是 ()A A蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠B B炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂C C高炉炼铁能得到纯铁高炉炼铁能得到纯铁D D铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来D