高中化学人教版必修二第四章第一节第1课时 金属矿物的开发利用

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课时金属矿物的开发利用

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？拿破仑与铝碗

由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度跃居金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。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Al2O3，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，铝的价格也一落千丈，走入千家万户。电解槽阅读了上面的故事，你有哪些思考？化学要研究怎样合理的、高效的利用自然界的资源。随着社会的发展，人们利用自然资源的能力逐渐提高。我们如何开发和利用金属呢？自然界中少数金属（如金、铂）以游离态存在。淘金获得游离态金属的方法是什么？物理提取法（富集法）—主要用于提取以游离态存在的极不活泼金属,例如:铂(Pt)、金(Au)等。金属冶炼的实质:在一定条件下,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。即:Mn+得n个电子M（被还原）

自然界中的绝大多数的金属是以化合态的形式存在。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。金属冶炼的方法举例（1）热分解法适合一些不活泼金属（一般是排在氢后的金属）2HgO

2Hg＋O2↑加热2Ag2O

4Ag＋O2↑加热（2）电解法MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石（铝土矿)适合一些非常活泼的金属（Zn之前的金属）（常用的还原剂有：焦炭、CO、H2等）（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）高炉炼铁的主要反应Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高温2CuO+C2Cu+CO2

高温WO3+3H2W+3H2O

高温1、不同的金属，冶炼方法一般不同2、金属活动性顺序表与金属的冶炼金属活动顺序金属失电子能力

金属离子的得电子能力主要冶炼方法K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag、Pt、Au强弱弱强电解法热还原法热分解法小结：冶金的一般方法铝热反应（实验4－1）装置Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3

高温铝热剂反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O３、V2O5等）的混合物在高温下进行的反应。其中铝粉与这些金属氧化物的混合物称为铝热剂。3MnO2+4Al====3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3高温铝热反应有哪些实际的应用呢？请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式铝热反应应用冶炼难熔的金属焊接钢轨（冶炼常用的还原剂有：焦炭、CO、H2、Al等活泼金属）金属的回收和资源的保护回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染单质的还原性强弱电解法还原法加热法物理方法金属的冶炼课堂小结1、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2.工业上常采用电解法冶炼的金属是（）

A.FeB.CuC.AlD.AgAC课堂练习3．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是(

)A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2D．2Ag2O4Ag＋O2↑B高温＝=2125℃=====△＝=高温＝=4．下列说法正确的是（）A．Mg可以用置换法和电解法冶炼得到B．Cu可以用电解法冶炼得到C．Al可以用直接加热法冶炼得到D．Fe可以用铝热法冶炼得到DA5．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（）A．Na、Mg、Al

B．Na、K、Zn

C．Fe、Cu、Ag