第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)上课课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 化学与可持续发展,第一节 开发利用金属矿物和海水资源,第一课时 金属矿物的开发和利用,学习目标：,1,了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）。,2,掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法,。,3,。掌握铝热反应的原理,常见的金属矿物资源,金矿,Au,铂矿,Pt,少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）,人类最早发现和应用的金属分别是：,黄铜矿,赤铁矿,铝矿,锰矿,钨矿,锌矿,常见的金属矿物资源,白云石,CaMgCO,3,2,辰砂,HgS,黄铜矿,CuFeS,2,菱镁矿,MgCO,3,大多数金属以化合态存在,如果需要金属单质，那怎么办？,冶炼金属,在公元前,6000,年到,7000,年左右，,人们就能冶炼出铜,铜 镜,汉武帝时铜币,先秦刀币,冶炼金属要追溯到古代,1,、金属的冶炼,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,工业上称为,金属的冶炼,一、金属矿物的开发利用,我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年。,古代中国劳动人民用木炭炼铁,回忆：初中学过冶炼铁的方法？,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,得,电子,能,由此找出金属冶炼的实质吗？,2,、金属冶炼的实质,实质是用还原的方法使,金属化合物中的,金属离子得到电子变成金属原子,。,M,得,电子,M,（,被还原）,n+,还原出金属的难易由谁决定？,讨论：,金属越活泼，越,失电子，该金属离子就越,得电子，还原出该金属就越,。,易,难,难,结论：,由于不同的金属离子的得电子能力,不同，所以要采用,不同强度的冶炼方法,要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法,K Ca Na Mg Al Zn Fe,Cu Hg Ag Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,【,阅读课本,88,页内容思考,】,：在金属活动顺序表中，这些金属冶炼方法分别适用于那些金属呢？,12,物理提取法,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,3,、金属冶炼的一般方法：,(2),热分解法,（适合一些不活泼金属）,2HgO =2Hg+O,2,加热,2Ag,2,O =4Ag+O,2,加热,(1),物理提取法,(,适用于极不活泼的金属,Pt,、,Au),（,3,）电解法（适合一,些非常活泼金属,）,MgCl,2,(,熔融,)=Mg+Cl,2,电解,2Al,2,O,3,(,熔融,)=4Al+3O,2,电解,冰晶石,2NaCl(,熔融,)=2Na+Cl,2,电解,思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？,（,4,）热还原法（适用于大部分金属）,CuO+H,2,=Cu+H,2,O,高温,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,注：除了,CO,、,H,2,、,C,等做还原剂外，一,些活泼金属如,Al,等也可做还原剂还原金属,探究实验,4-1,【,提出问题,】,活泼金属能像,CO,那样做还原剂,还原出金属吗？,若能，,Fe,2,O,3,跟,Al,在高温条件下反应生成什么？,反应现象,：,镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内,剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中,铁。,Fe,2,O,3,+2Al=2Fe+Al,2,O,3,高温,1,、镁条的作用是什么？,2,、氯酸钾的作用是什么？,铝热反应,结论：,一些活泼的金属也可作还原剂还原金属,问题,3MnO,2,+4Al=,高温,Cr,2,O,3,+2Al=,高温,3Co,3,O,4,+8Al=,高温,其它铝热反应,3Mn+,2Al,2,O,3,2Cr+Al,2,O,3,9Co+4Al,2,O,3,小结：冶金的一般方法：,可见，,越活泼的金属越难冶炼,K、Ca、Na、Mg、Al,Zn,、,Fe,、,Sn,、,Pb,（,H,）、,Cu,Hg,、,Ag,强,弱,弱,强,电解法,热还原法,热,分,解法,Pt、Au,主要冶炼方法,金属离子的得电子,金属失电子能力,金属活动顺序,物理提取法,我们每年数以亿吨计的向自然界索取金属资源，,资源就会越来越少，直至有一天枯竭。,怎样才能使金属资源可持续发展？,讨论：,小资料,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。,阅读：,4,、金属资源的可持续发展,回收和再利用,提高金属矿物的利用率,减少金属的使用量,使用其他材料代替金属材料,金属的回收和资源保护,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,热还原法,热分解法,物理提取法,4,、,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。,思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝制品又比使用铁制品晚？,答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。,3,、铝能用来冶炼难熔金属（如,Fe,、,V,、,Mn,等），这是因为铝有,(),A,两性,B,良好导电性,C,熔点低,D,还原性，在反应中放出大量热,D,