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1、开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 第第1课时课时2009年年6月月1日日湾里一中湾里一中 盛雪珍盛雪珍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、Ag、Cu、 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金属元素在自然界的存在金属元素在自然界的存在游离态（金和铂）游离态（金和铂）化合态（绝大多数金属）化合态（绝大多数金属）1.你知道从金属矿物中提炼金属
2、你知道从金属矿物中提炼金属,一般一般要经过哪些步骤要经过哪些步骤?矿石富集矿石富集金属冶炼金属冶炼金属精炼金属精炼金属冶炼的步骤金属冶炼的步骤:2.要将化合态的金属矿物转化为金属要将化合态的金属矿物转化为金属单质单质,有哪些方法有哪些方法?其实质是什么其实质是什么?一、金属矿物物开发利用一、金属矿物物开发利用1、定义：、定义：_。2、实质：、实质：_。 用还原的方法使金属化合物中的用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。金属离子得到电子变成金属原子。（即即Mn+ne-=M） 将金属从其化合物中还原出来用于将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的过程在工业上生产和
3、制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。称为金属的冶炼。不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定,受热易分解生成金属单质和氧气;较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物稳定,受热不易分解,需用还原剂(焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。解说解说2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2不活泼金属的冶炼不活泼金属的冶炼-热分解法热分解法活泼金属常用电解法冶炼活泼金属常用电解法冶炼MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl22Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O22NaCl(熔融熔融)=2N
4、a+Cl2电解电解电解电解冰晶石冰晶石电解电解冰晶石：冰晶石：Na3AlF6实验实验4-1现象现象铝与氧化反应铝与氧化反应的化学方程式的化学方程式镁条激烈燃烧，发出白光，导致混合物镁条激烈燃烧，发出白光，导致混合物激烈反应过后，有红热的铁水生成。激烈反应过后，有红热的铁水生成。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温镁条的燃烧为铝热镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件，剂提供高温条件，氯酸钾为镁条继续氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。燃烧提供氧。铝热剂：铝热剂：金属铝金属铝与铁、钴、镍、与铁、钴、镍、锰等的氧化物的锰等的氧化物的混合物。混合物。3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O
5、3+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 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，如用于铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊焊接钢轨接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，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，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰冶炼钒、铬、锰等等表表4-1 常见金属的冶炼原理常见金属的冶炼原理金属金属冶炼原理冶炼原理FeFe2O3+3CO=2Fe+3CO2(高炉炼铁高炉炼铁)Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3(铝热法炼铁铝热法炼铁)高温高温高温高温CuCu
6、2S+O2=2Cu+SO2(火法炼铜火法炼铜)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(湿法炼铜湿法炼铜)高温高温MgMgO+C=Mg+COMgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2高温高温Al2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2电解电解冰晶石冰晶石Na2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl24NaOH(熔融熔融)=4Na+O2+2H2O电解电解电解电解电解电解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 Pt Au金属原子失电子能力金属原子失电子能力金属
7、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1、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，主要途径有：合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：（1）_；（2）_；（3）_；（4）_。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它材料代替金属材料使用其它材料代替金属材料2、回收金属的意义：、回收金属的意义：（1）_；（2）_；（3）_。节约矿物资源节约矿物资源节约能源节约能源
8、减少环境污染减少环境污染KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu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金属的冶炼方法金属的冶炼方法课堂练习课堂练习:1.下列关于金属冶炼的说法不正确下列关于金属冶炼的说法不正确的是的是( )A 金属冶炼是由人类生产生活需要金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的发展起来的B 天然矿藏很少只含一种金属元素天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质往往含有较多杂质C 金属的冶炼主要有矿石的富集、金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤冶炼还原和精炼三个步骤D 金属冶炼一定要用到还原剂金属冶炼一定要用到还原剂2、
9、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝是（铝是（ ）A 具有导电性具有导电性B 具有延展性具有延展性C 既能与酸反应又能与碱反应既能与酸反应又能与碱反应D 被氧化过程中放出大量的热被氧化过程中放出大量的热3、可用热分解法就可能制得的金属、可用热分解法就可能制得的金属有（有（ ）A . Cu CrB . Ti WC . Ag HgD . Na Al4、冶炼金属常用以下几种方法：、冶炼金属常用以下几种方法：以以C或或H2、CO作为还原剂还原作为还原剂还原法；法；热分解法；热分解法；电解法；电解法；铝热法。现冶炼下列金属：铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试
10、标明适宜，试标明适宜的冶炼方法。的冶炼方法。Al： ；Mg： ；Cu： ；Hg： ；Mn： 。随堂训练5、古代的、古代的“药金药金”外观与金相似，常被误以为是外观与金相似，常被误以为是金子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（金子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（Cu2O）、）、木炭按一定比例混合，加热到木炭按一定比例混合，加热到800充分反应后充分反应后得到金光闪闪的得到金光闪闪的“药金药金”。（1）药金的主要成分是）药金的主要成分是_。（2）有关冶炼的化学方程式是）有关冶炼的化学方程式是_。铜、锌铜、锌ZnCO3=ZnO+CO2高温高温2Cu2O+C=4Cu+CO2高温高温2ZnO+C=2Zn+CO2高温高温
