开发和利用金属矿物资源

1、高中化学 第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源 1开发和利用金属资源 请同学们列举出常见金属的名称？越多越好！234金属产量钢铁48900万吨铝1250万吨铜344万吨其中：钢铁产量占全球的36.4%，名列第一，产量超过了第二至第八的总和2007年我国主要金属的产量5自然铂自然金自然铜陨铁陨铁：从外太空陨落到地面的含铁较多的陨石或纯铁。陨铁的使用始于4500多年前一、金属在自然界中的存在自然界的金属单质6铁矿石铝矿石铜矿石赤铁矿 Fe2O3铝土矿 Al2O3孔雀石 Cu2 (OH)2CO3自然界的金属化合物一、金属在自然界中的存在7一、金属在自然界中的存在Pt、Au等金属-物理方法 铜、铁

2、等金属单质如何得到？自然界中，不活泼的金属能以_存在，活泼的金属一般只能以_存在。游离态化合态如何得到金属单质？8 自然界中的金属大都以化合态存在金属的冶炼:用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属冶炼原理：Mn+ + ne- M小结9 你学过哪些化学反应,可以将金属从化合态转变成游离态?请写出其化学方程式.尽可能多写.讨论10 在加热条件下使得某些金属化合物分解得到金属单质的方法.如 （一）热分解法二、金属的冶炼方法2HgO 2Hg + O2 加强热11还原剂热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳和氢气 （二）热还原法 高温下使用还原剂将金属从其化合物中还原出来的方法CuO + CO Cu +

3、 CO22CuO + C Cu + 2CO2Fe2O3 + 3H2 2 Fe + 2H2OFe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2CuO + H2 Cu + H2O高温讨论：下列反应有什么特点，它们属于哪一类化学反应？12二、金属的冶炼方法铁的冶炼高炉出铁情景高炉 Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温高炉炼铁的主要反应13实验4-1现 象铝与氧化铁反应的化学方程式镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物剧烈反应过后，有红热的铁水生成。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温镁条的燃烧为反应提供高温条件，氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。14铝热反应 某些金属氧化物与金属铝在高温下发生氧化还原反应

4、，生成Al2O3和新的金属单质，并且放出大量的热.铝热剂：某些金属氧化物和铝的混合物如五氧化二钒与铝；二氧化锰与铝请分析：铝热的反应有什么特点？15 用途：常用于冶炼某些熔点高、硬度大的金属;也用于焊接钢轨。16讨论 对于具体的金属而言，我们如何判断该用哪种冶炼方法？冶炼方法和什么有关呢？17小结1、冶炼方法和金属活动性有关。2、热分解法一般适用于不活泼金属，如Hg和Ag。3、比Cu更活泼的金属不能用热分解法。、热还原法常用的还原剂有C、CO、H2、某些活泼金属如Al。18讨论 1、“铝热反应” 是在高温条件下两种金属之间的置换反应，活泼金属置换不活泼金属。金属之间的置换能否在溶液中进行呢？2

5、、K比Na活泼， K 能将Na从NaCl溶液中置换出来吗？3、活泼金属应该用什么方法冶炼？192Al2O3（熔融）= 4Al+3O2电解电解2NaCl（熔融）= 2Na+Cl2 （三）电解法 对于活泼金属如Na,Al等,用一般的方法不能将其从化合物中还原而得到单质,通常采用电解法。 电解法就是在电流作用下,强迫金属阳离子得到电子而变成金属单质.20归纳与总结 铜、铁、铝的冶炼原理金属冶炼原理铜铁铝Cu2S + O2 = 2Cu +SO2 （火法炼铜）高温CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4 （湿法炼铜） Fe2O33CO 2Fe3CO2（高炉炼铁） 高温Fe2O3 + 2Al = 2

6、Fe + Al2O3 （铝热法炼铁）高温2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 电解冰晶石21活泼金属归纳与总结 电解法电解法热还原法热还原法？热分解法MgCl2 (熔融) Mg Cl2 电解2NaCl (熔融) 2NaCl2 电解2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 电解冰晶石2HgO 2Hg O2 加热2Ag2O 4AgO2 加热Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温2CuO+C=2Cu+CO2 高温Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag金属活动性（还原性）强弱金属冶炼方法K Ca Na Mg AlZn F

7、e Sn Pb （H）Cu较活泼金属不活泼金属在高温下发生氧化还原反应， 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。以及一些活泼金属也可做还原剂。22三、合理开发利用金属资源 一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。讨论: 就如何合理开发利用金属资源，请谈谈你们的看法？23物尽其用寻找金属的代用品合理开采矿物开发海底矿物资源回收和利用废旧金属防止金属腐蚀回收和利用废旧金属防止金属腐蚀物尽其用合理开采矿物寻找金属的代用品开发海底矿物资源三、合理开发利用金属资源畅所欲言24合理利用金属金属的冶炼冶炼方法冶炼原理将金属从其化合物中还原出来热

8、分解法热还原法电解法2NaCl 2Na + Cl2电解2Al2O3 4Al + 3O2电解MgCl2 Mg + Cl2电解Fe2O3+3CO 2Fe + 3CO 2高温Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3高温2HgO 2Hg + O2加热 Ag2O 2Ag + O2加热有效使用金属产品、材料，提高利用率，加强回收利用，开发海底矿物资源、使用其他材料替代。根据金属的活泼性本课总结 25 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小试身手C26 2、下列关于金属冶炼的说法不正确的是 ( ) A.金

9、属冶炼是指用化学的方法将金属由化合态转变为游离态 B.天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质 C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法 D.金属冶炼一定要用到还原剂D小试身手273、铝能冶炼某些熔点高,硬度大的金属是因为铝 ( )A.具有导电性和导热性B.具有还原性,且生成氧化铝时放出大量热C.在空气中燃烧,发出耀眼的白光D.是一种金属,且密度小,熔点较低B小试身手28我的收获29 相关网站： （中国再生金属网） 上网查资料了解中国金属的回收利用情况，并写一份调查报告金属矿物的开发利用 研究性学习 相关网站： （中国选矿网） 上网查资料，进一步了解矿物的种类及冶炼方法30感谢各位专家的光临！31 据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。 废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染。