【课件】金属矿物的开发利用++课件高一化学人教版（2019）必修第二册

夜明珠是什么物质，又何以能发光呢？夜明珠是一种萤石矿物，发光原因是与它含有稀土元素有关，是矿物内有关的电子移动所致。当矿物内的电子在外界能量的刺激下，由低能状态进入高能状态，当外界能量刺激停止时，电子又由高能状态转入低能状态，这个过程就会发光。稀土元素进入到萤石晶格，在日光灯照射后可发光几十小时，白天照上都在发光，白天看不见，晚上就看到了。萤石雕琢成珍珠者即叫夜明珠，雕成玉板者叫夜交璧。因此，能发光的夜明珠不是珠贝蚌所产的珍珠。、最有代表性的是一种具有磷光现象的萤石。它含有各种稀有元素而呈紫红、粉绿、翠绿、墨绿和斑烂状的云雾白色。萤石矿物在结晶过程中，有一种特有的稀土元素进入晶格时形成自身光源的“发光中心”。它的摩氏硬度为4～4.5。其石貌绚丽多姿、五彩斑烂。经过工艺加工成小则珠形，大则球状。在浓浓的夜幕下，珠形如星光闪烁，球状似皓月吐银。而且有的优质萤石磷光珠，强光熠熠，恒光不衰，这就是世人传说的“夜明珠”。天然夜明珠

（1）须经光照15分钟，能在数十个小时内连续发光的浅灰色萤石。

（2）具有磷光现象，既能产生夜明珠准效应者。

（3）颜色美丽，半透明，无须任何光照，即永久主动发光，并且发光能量较大。

（4）一定要把萤石的萤光和磷光区分开来，磷光现象是在外加光源作用，去掉后还能保持一定的发光时间。

（5）观察它的发光长度、均匀度，及半衰期，余辉长短。

人造夜明珠

（1）在自身不发光的萤石裂隙中填充萤光粉，仅局部或线条状发光。

（2）发光部位通过光照后，时间短瞬即逝。

（3）填充发光物，破绽楚楚，有明显的痕迹，肉眼观看，比较容易识破。

由于纯天然夜明珠价值较高，在鉴定真伪时，要持严肃、认真的态度，应有国家宝玉石权威检测机构出具鉴定证书作依据。第八章第一节金属矿物的开发利用

在地壳中含量最高的金属元素是

，其次是

。FeAl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多年前金属在自然界中的存在自然界的金属单质金属矿石菱镁矿MgCO3萤石CaF2

黄铁矿FeS2

黄铜矿CuFeS2蓝铜矿现代—铝、铁合金等多样化的材料---金属在自然界中的存在思考与交流1？如何从自然界中获取大量的铜、铁等金属单质自然界中，不活泼的金属能以_______存在，活泼的金属一般只能以________存在。游离态化合态一、金属的冶炼

中国使用金属的历史，一定蕴含着金属冶炼的历史。下面我们顺着历史的脉搏领略一下我国著名的金属冶炼史。

青铜时代-----古法炼铜铁器时代----古法炼铁炼丹术近代冶炼

司母戊大方鼎商代后期铁锄和铁削

春秋时期

在我国4000年前的夏朝已经开始使用产量稀少的天然铜。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量不超过0.01%，但是含铜的矿物是比较多见的，它们大多具有鲜艳而引人注目的颜色，如鲜绿色的孔雀石等。铜矿石煅烧后得到铜的氧化物，再用碳还原，就得到金属铜。

1933年，河南省安阳县殷墟发掘中，发现重达18.8千克的孔雀石，直径在1寸以上的木炭块、以及重21.8千克的炭渣，说明3000多年前古人能用铜矿冶炼铜。金属的冶炼方法铜的冶炼谈古论今

在我国4000年前的夏朝已经开始使用产量稀少的天然铜。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量不超过0.01%，但是含铜的矿物是比较多见的，它们大多具有鲜艳而引人注目的颜色，如鲜绿色的孔雀石等。铜矿石煅烧后得到铜的氧化物，再用碳还原，就得到金属铜。

1933年，河南省安阳县殷墟发掘中，发现重达18.8千克的孔雀石，直径在1寸以上的木炭块、以及重21.8千克的炭渣，说明3000多年前古人能用铜矿冶炼铜。孔雀石金属的冶炼方法C+CuO==

CO

↑+Cu高温

铜是人类第一种大量使用的金属，人类从此结束了漫长的“石器时代”。铜的冶炼谈古论今Cu2(OH)2CO3＝2CuO+H2O+CO2↑孔雀石金属的冶炼方法铜的冶炼

西汉古籍《淮南万毕术》上就有“曾青得铁，则化为铜”的记载。

《宋史—食货记》有记载：把生铁打成薄片，排放在储有胆水的槽中，浸渍几天，然后刮取出泥状铜……Cu2++Fe=Cu+Fe2+

谈古论今中国古代首创的胆水冶铜

金属的冶炼方法铜的冶炼

当今世界铜的冶炼方法主要有湿法和火法两种，其中火法占主导地位。全世界80%以上的铜是用硫铜矿通过火法炼铜方法生产出来的。

火法炼铜原理Cu2S+O2

==2Cu+SO2高温谈古论今电解精炼铜

炼铁-----春秋时期发明了冶炼生铁技术

西汉初懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁。

Fe2O3＋3C

高温3CO＋2Fe古代炼铁现代钢铁厂邮票-1996年中国钢产量突破一亿吨当封建社会发展到一定阶段，生产力有了较大的提高，统治阶级对物质享受的要求也越来越高.皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二希望长生不死，使他们的统治一劳永逸。

炼丹术

-------起于战国时期、兴于汉代初期HgO加热Ag2O加热

炼钠、钾-----19世纪初电解氯化钠

1807年戴维用电解的方法制得了K、Na；但制Al失败NaCl(熔融)通电

由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。

1886年22岁的美国青年化学家霍尔发现了冰晶石（Na3AlF6）,降低了Al2O3的熔点，电解法制铝成功，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，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。电解法冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

冰晶石电解得3e-×4失2e-×6问题：介绍了这么多的冶炼金属反应，提炼一下金属冶炼一般有哪些方法？冶炼的实质是什么？

2、金属冶炼的方法1、金属冶炼的实质（1）物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Aun+M得电子M（被还原）淘金（2）热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热（3）热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O△Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温常见还原剂：H2、C、CO、Al

铝热反应注意观察现象诱发反应的方法？反应现象：反应非常剧烈，放出大量的热，并发出耀眼的光芒，纸漏斗的下部有熔融物掉入沙中，在沙中很快变成了黑色，经检验此物可以被磁铁所吸引Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂

铝——还原剂（活泼金属——可作还原剂）3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它的铝热反应：用于冶炼高熔点金属应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼金属,(3)定向爆破（4）电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性（还原性）：强弱电解法热还原法热分解法物理提取法二、废旧金属的回收与利用钢铁生锈

钢铁腐蚀占年产量的十分之一一些金属可供开采的年限你知道吗？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。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。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分解法热还原法电解法2NaCl2Na+Cl2↑电解2Al2O34Al+3O2↑电解MgCl2Mg+Cl2↑电解Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑高温Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温2HgO2Hg+O2↑加热Ag2O2Ag+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。根据金属的活泼性金属矿物的开发和利用本课总结金属冶炼的一