人教版辽宁省抚顺市高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源课件 新人教必修2

1、2021/8/9 星期一1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2021/8/9 星期一2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 2021/8/9 星期一3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）2021/8/9 星期一4金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜2021/8/9 星期一5黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿2021/8/9 星期一6常见的金属矿物资源 白云石CaMgCO32 辰砂HgS黄铜矿CuFeS2菱镁矿

2、MgCO3 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2021/8/9 星期一7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2021/8/9 星期一8因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开发利用金属资源但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展那如何解决？2021/8/9 星期一9 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2021/8/9 星期一10我国在西汉初时已经懂得用木

3、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2021/8/9 星期一11回忆：初中学过冶炼铁的方法？Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 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？2021/8/9 星期一12K Ca Na Mg Al Zn FeCu 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

4、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2021/8/9 星期一13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2021/8/9 星期一143、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 + O2 加热2Ag2O = 4Ag + O2 加热(1)物理提取法 (适用于极不活泼的金属Pt、Au)2021/8/9 星期一15（3）电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2

5、(熔融) = Mg + Cl2 电解2Al2O3 (熔融) = 4Al + 3O2 电解冰晶石2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2 电解思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？2021/8/9 星期一16（4）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2 = Cu + H2O高温Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高温注：除了CO、H2、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2021/8/9 星期一17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， Fe2O3 跟Al在高温条件下反应生成什么？2021/8/9 星期一18反应现象：镁条剧烈

6、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。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3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2021/8/9 星期一193MnO2+4Al =高温Cr2O3+2Al =高温3Co3O4+8Al =高温其它铝热反应 3Mn+ 2Al2O32Cr + Al2O39Co + 4Al2O32021/8/9 星期一20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、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag强弱弱强电解法热还原法热分

7、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2021/8/9 星期一21 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：2021/8/9 星期一224、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2021/8/9 星期一23金属的回收和资源保护2021/8/9 星期一24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2021/8/9 星期一25 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