人教版化学必修2《开发利用金属矿物和海水资源》（第1课时）课件.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,Click to edit Master title style,2026/6/20 周六,1,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,2026/6/20 周六,2,金属活动性顺序,大约,100,多年前,大约,2500,年前,大约,4000,年前,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,3,一、金属的冶炼,人们日常应用的金属材料，多为,合金,或,纯金属,，这就需要把,金属,从,矿石,中,提炼,出来，这就是人们常说的金属的,冶炼,。,1.,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。即：,M,n+,+ne,-,M,想一想,:,要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应,?,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,4,结论：,金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可；,金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原,金属活动性顺序,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属矿物的开发利用,金属单质的活泼性（还原性）减弱,金属阳离子的氧化性增强,2026/6/20 周六,5,(1),热分解法,(2),热还原法,(3),电解法,二、金属冶炼的方法的选择,快速阅读课本,88,页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？适用于金属活动顺序表中的哪些金属,?,依据什么选择不同的方法？,金属矿物的开发利用,要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法,2026/6/20 周六,6,（,1,）热分解法,练习,:,写出,HgO,、,Ag,2,O,受热分解的化学方程式,（适用,Hg,及其以后的不活泼金属）,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu,Hg Ag,Hg Ag,2H,g,O,2H,g,+O,2,2A,g,2,O,4A,g,+O,2,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,7,（,2,）热还原法,适用于金属活动性顺序表中的,中间的多数金属,。它是金属冶炼的,常用,方法。,常用的,还原剂,有：,活泼金属,、,CO,、,H,2,、,C(,焦炭,),K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag,Zn Fe Sn Pb(H)Cu,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,8,湿法炼铜,:,Fe+CuSO,4,FeSO,4,+Cu,火法炼铜,:,Cu,2,S+O,2,2Cu+SO,2,高温,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,9,实验,4-1,铝热反应,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,10,2Al+Fe,2,O,3,2Fe+Al,2,O,3,高温,反应现象,：,镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有红色的熔融物落入沙中，,沙子上落有黑色铁珠。,铝热剂：,铝与金属氧化物的混合物,镁条为,引燃剂,氯酸钾为,助燃剂,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,11,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,焊接钢轨,。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，冶炼钴、铬、锰等。,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,12,请写出,MnO,2,、,Cr,2,O,3,分别与,Al,反应的化学方程式。,铝某些金属氧化物,Al,2,O,3,金属,高温,3MnO,2,+4Al=3Mn+2Al,2,O,3,高温,Cr,2,O,3,+2Al=2Cr+Al,2,O,3,高温,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,13,由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至,19,世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,14,法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？,思考,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,15,拿破仑与铝碗,100,多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重,的奖杯,铝杯，赠送给门捷列夫。,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,16,自从美国青年化学家霍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,Al,2,O,3,，当然还有很多其它杂质）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,17,今天铝的产量仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为,“,钢精,”,，因为它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗,11,号宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金占,75%,左右，可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。,注意：正常人的人体内，每,70,公斤体重约含,61,毫克铝。,铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有机碱反应，,导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,18,电解法,在金属活动性顺序中，,K,、,Na,、,Ca,、,Al,等几种金属的,还原性很强,，这些金属的阳离子,氧化性极弱，,难得电子,，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用,通电,分解其,熔融盐,或,氧化物,的方法来冶炼。,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb(H)Cu,Hg Ag Pt Au,K Ca Na Mg Al,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,19,2NaCl(,熔融,),2Na+Cl,2,电解,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,20,练习,:,写出电解,MgCl,2,、,Al,2,O,3,的化学方程式,MgCl,2,Mg+Cl,2,电解,(熔融),2Al,2,O,3,4Al +3O,2,电解,(熔融),冰晶石,金属矿物的开发利用,问题,能不能电解熔融状态下的氯化铝制铝单质？为什么？,2026/6/20 周六,22,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,2500,万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，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,95,以上的能源消耗。,再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少,，,环保效益十分显著。,你知道吗？,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,23,金属的回收和环境保护,回收金属的意义：,（,1,）节约矿物资源（,2,）节约能源（,3,）减少环境污染,金属铝的回收与利用,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,24,(1),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,如何合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略？,阅读教材,P89,最后一段,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,25,K Ca Na M,g,Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu H,g,A,g,Pt Au,金属,单质,的,还原性,减弱，金属,离子,的,氧化性,增强,电解法,热还原法,热分解法,物理提取法,金属活动性顺序与金属的冶炼方法,小 结,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,26,表,4-1,常见金属的冶炼原理,金属,冶炼原理,Fe,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,(,高炉炼铁,),Fe,2,O,3,+2Al=2Fe+Al,2,O,3,(,铝热法炼铁,),高温,高温,Cu,Cu,2,S+O,2,=2Cu+SO,2,(,火法炼铜,),Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu(,湿法炼铜,),高温,Mg,MgCl,2,(,熔融,)=Mg+Cl,2,Al,2Al,2,O,3,(,熔融,)=4Al+3O,2,电解,冰晶石,Na,2NaCl(,熔融,)=2Na+Cl,2,电解,电解,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,练习,1,、下列各种冶炼方法中，可以制得,相应金属的是（）,A,、加热氧化铝,B,、加热碳酸钙,C,、电解熔融氯化钠,D,、氯化钠与铝粉高温共热,2,、根据金属在金属活动顺序表中的位置,及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：,Na,Zn,Hg,Au,C,电解法,加热还原法,加热分解法,物理提取法,金属矿物的开发利用,2026/6/20 周六,28,3,、,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,4,、,工业上常采用电解法冶炼的金属是 （）,A,、,Fe B,、,Cu C,、,Al D,、,Ag,5,、,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：,。,A,C,Fe,Cu,2+,Cu,Fe,2+,金属矿物的开发利用,