金属矿物的开发利用

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 （第一课时）授课人：李丹一、金属矿物的开发利用1 1、金属的冶炼、金属的冶炼(1)金属在自然界中的存在形式？(2)金属冶炼指的是?主要是化合态，金、铂等为游离态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。冶炼金属的冶炼金属的实质：是实质：是用还原的用还原的方法使方法使金属化合金属化合物中的金属离子物中的金属离子得到电子得到电子变成金属原子。变成金属原子。M n+得电子M （被还原）分析K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 冶炼实质：M n+得电子

2、M（被还原）强弱（难）（易）（1）物理富集法：Pt、Au金属的冶炼方法：沙里淘金战国时，炼丹术开始流行。能起死回生的“九转还魂丹” 炼制过程中包含汞的冶炼。三仙丹主要成分为HgOHg、Ag（2）热分解法：信息二：氧化银是棕褐色立方晶系结晶或棕黑色粉末。氧化银加热到250即开始分解，放出氧气。到300以上时迅速分解。信息一：1774年，英国科学家普利斯特列把氧化汞放置在玻璃钟罩内的水银面上，用放大镜将阳光聚集在氧化汞上。很快就发现氧化汞被分解了，放出一种气体，将该气体放人玻璃瓶内，发现木条燃烧得更旺，光焰更亮。2HgO 2Hg + O2 2Ag2O 4Ag + O2 1、Cu的冶炼孔雀石Zn F

3、e Sn Pb Cu （3）热还原法：Cu2（OH）2CO3 2CuO + H2O + CO2C + 2CuO CO2 + 2Cu 高温资料卡片在西汉刘安所著的淮南万毕术中，有“曾青得铁则化为铜”，（曾青指CuSO4溶液）夏朝，我国古代人民就利用孔雀石和木炭加热制铜（孔雀石指Cu2（OH）2CO3 ，受热时分，受热时分解得氧化铜解得氧化铜）将辉铜矿（主要成分为Cu2S）与氧气高温下作用可得铜和一种可使得品红褪色的气体。湿法炼铜辉铜矿（Cu2S)火法炼铜Cu2S+O2 2Cu+SO2 高温Fe+CuSO4 Cu+FeSO42、Fe的冶炼Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温我国古代炼铁工业长期领

4、先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁高炉炼铁除此之外还有什么物质可以还原出铁呢？铝热反应实验现象：发出耀眼白光有红热熔融物落下，冷却后为黑色固体放出大量热Mg条作用是什么？KClO3的作用是什么？原理：原理：Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3高温铝热反应的应用：1.冶炼金属4.焊接铁轨3.军事上可以制作铝热弹等强杀伤性的武器，还可以用作破坏敌军器材2.制传统的烟火剂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，冶炼钒、铬、锰等思考：是否可以用铝热反应冶炼镁？3MnO2+4Al 3Mn+ 2Al2O3高温Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O33Co3

5、O4+8Al 9Co +4Al2O3K Ca Na Mg Al （4）电解法：物质熔点（）NaCl801Na2O1132MgCl2714MgO2852Al2O32054AlCl3194注：电解冶炼活泼金属时，不能电解其盐(碱）溶液，只能电解其熔融氯盐或氧化物请结合钠与铝的冶炼以及表格中的信息，为镁的冶炼选择合适的原料并写出相应方程式2NaCl (熔融) 2Na + Cl2 电解2Al2O3 (熔融) 4Al + 3O2 MgCl2 (熔融) Mg + Cl2电解工业上以铝土矿（主要是Al2O3,含杂质Fe2O3和SiO2)为原料生产铝，请尝试设计出合理的生产流程，格式参照从工业ZnO中提纯Zn

6、O。沉淀A铝土矿溶液B沉淀D溶液C溶液E沉淀F氧化铝稀硫酸操作过量烧碱溶液操作CO2操作 操作Al方案一沉淀A铝土矿溶液B沉淀D溶液C溶液E沉淀F氧化铝烧碱溶液操作过量稀硫酸操作氨水操作 操作Al方案二金属活动性顺序金属的冶炼金属活动顺序金属失电子能力 金属离子的得电子主要冶炼方法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还原法热还原法热分解法热分解法Pt Au物理法小结已知金属镓与铝同主族且位于周期表第四周期，工业上冶炼镓最好选择什么方法？知识检测1.下列金属通常采用还原法冶炼的是 （ ）ANa BFeCAl DAg2.下列氧化物不能与铝粉组成铝热剂的是（ ）ACr2O3 BMnO2CV2O5 D