开发利用金属矿物

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【思考与交流】⑴地壳中含量最高的金属是什么？温故而知新金属活动性顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱金属元素在自然界的存在游离态（金和铂）化合态（绝大多数金属）萤石CaF2

金属矿石菱镁矿MgCO3

黄铜矿CuFeS2辉铜矿

Cu2S赤铁矿Fe2O3

黄铁矿FeS2

天然金Au如果需要金属单质，那怎么办？？——冶炼金属（1）定义：____________________________________________________________

__________________________________。（2）实质：______________________________________________________________________________________________。

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++ne-=M）

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1、金属的冶炼探求新知请完成下列化学方程式，并思考以下几个问题：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？热分解法。适用于冶炼金属活动性较差的金属（如Hg和Ag)。氧化物的稳定性差。HgO===△Ag2O===△22Hg+O2↑24Ag+O2↑古法炼铜——青铜时代火法炼铜:湿法炼铜:

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……Fe+CuSO4=FeSO4+Cu灼烧辉铜矿Cu2S+O2=2Cu+SO2

高温古法炼铁——铁器时代西汉初懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁。南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁。

Fe2O3＋3CO2Fe+3CO2

高温观察下列化学方程式，并思考以下几个问题：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）这种方法常用的还原剂有哪些？探求新知CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温热还原法。适用于金属活动性介于Zn—Cu之间的大多数金属的冶炼。C、CO、H2和Al等。【实验与探究4—1】

镁条剧烈燃烧，，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，火珠四溅，有火红熔融物落入沙中——铁。反应现象：Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂铝热反应1、镁条的作用是什么2、氯酸钾的作用是什么?3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它铝热反应铝热反应的应用

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。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⑴为什么青铜器时代早于铁器时代呢？⑵金属钠、镁、铝能用以上方法进行冶炼吗？【思考与讨论】

金属越活泼，越易失电子，该金属离子就越难得电子，还原出该金属就越难。探求新知请完成下列化学方程式，并思考以下几个问题：（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？MgCl2(熔融)===电解Al2O3(熔融)===电解冰晶石NaCl(熔融)===电解Mg+Cl2↑24Al+3O2↑22Na+Cl2↑探求新知（1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？（2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？（3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？电解法。适合冶炼活动性很强的金属（在金属活动性顺序表中排在Zn前的金属）。消耗大量的电能，成本较高。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu小结电解法热还原法热分解法物理提取法金属的冶炼方法小结：

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

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？

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：【思考与交流】3、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……1、不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是（）

A、金属在自然界中的分布不同

B、金属在自然界中的含量不同

C、金属在自然界中的存在形式不同

D、金属的活动性不同D随堂训练随堂训练2、冶炼和提取金属常用以下几种方法：①以C或CO、H2作还原剂还原②电解法③热分解法④铝热反应⑤物理提取法，现冶炼和提取下列金属，试标明适宜的冶炼或提取方法。

Fe________；Mg________；Cu_________；

Hg________；Na_________；Au_________。①④①②①③②⑤随堂训练3、列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是

A、（）

B、

C、

D、2MgO===HgO===△22Hg+O2↑3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温电解2Mg+O2↑Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2高温

C学以致用4、下列叙述错误的是（）

A、炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来

B、活泼金属Na用电解法冶炼

C、汞的冶炼只能用热还原法

D、铝的冶炼一般用热还原法

CＤ随堂训练5、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