人教版高中化学必修2 　开发利用金属矿物和海水资源【市一等奖】

第一节开发利用金属矿物和海水资源第一页，共二十一页。学习目标1.了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。2.掌握铝热反应原理及实验步骤。3.了解金属回收和资源保护的意义。4.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。第二页，共二十一页。第三页，共二十一页。金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜第四页，共二十一页。

你知道以下金属大概是什么年代被发现的吗？

黄金：至今已有4000多年的历史。在古代，人们刚知道开采银矿时，由于当时人们取得的银的量很小，使得它的价值比金还贵。距今4500~4000年龙山时代，相当于尧舜禹传说时代。中国目前已知的最早冶炼铁器为三峡地区出土的虢国玉柄铁剑，距今2800年。人类从发现铝至今只大概200年的历史，当时大军事大拿破仑让客人们用银餐具，偏偏自己用铝碗，是为了显示自己的高贵和尊严。距今10000年以前,黄金就已经被人类发现并利用。在人类有历史记载的几千年里,黄金基本上属于帝王贵族才能拥有的财富。

白银：铜：

铁：

铝：第五页，共二十一页。金银铂陨铁赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠游离态金属矿化合态金属矿黄铜矿第六页，共二十一页。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属活动性不同，还原方法一样吗？由此你想到了什么？与金属活动顺序表有什么联系？+nM矿石中的金属是:得电子,被还原化合态M0分析:第七页，共二十一页。金属冶炼的一般步骤第八页，共二十一页。1.热分解法

有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。

在金属活动性顺序表中，对于一些不活泼金属的氧化物受热就能分解。金属冶炼的方法:2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲第九页，共二十一页。2．电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑

电解冰晶石2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑电解MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑

电解注意：电解时必须是熔融状态，这样才能产生离子而导电第十页，共二十一页。高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气

和活泼金属等2CuO+C

===2Cu+CO2↑高温3.热还原法第十一页，共二十一页。实验4－1铝热反应p891、镁条的作用是什么？2、氯酸钾的作用是什么？问题引燃剂作用：1、镁条引燃，提供反应发生所需的高温条件。2、氯酸钾在反应分解提供氧气使镁条燃烧充分。第十二页，共二十一页。反应现象：Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温铝热剂反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。镁条剧烈燃烧，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。第十三页，共二十一页。结论：Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应

高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O33MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温铝是常用的还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。第十四页，共二十一页。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、锰等高熔点金属第十五页，共二十一页。（1）热分解法:适用于金属活动性顺序表中不活泼的金属冶炼。（2）电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼KCaNaMgAl（3）热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼。适用于极不活泼的金属的冶炼。(4)

物理提取法：HgAg

ZnFeSnPb(H)Cu

PtAu总结：第十六页，共二十一页。KCaNaMg

Al︱ZnFeSnPb(H)Cu︱HgAg︱PtAu

电解法热还原法热分解法

物理提取法（C、CO、H2、Al等）不同金属冶炼方法的选择归纳：（按金属活动顺序表划分）第十七页，共二十一页。练习：1.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法，②水煤气（H2或CO）法，③活泼金属置换法，④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石法炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜，现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石（KCl•MgCl2•6H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是（

）

A．（Ⅰ）用①

B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③

D．（Ⅳ）用④B第十八页，共二十一页。金属的回收和资源保护回收金属的意义（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染回收金属的实例（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于