【化学】金属矿物的开发利用课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

金属矿物的开发利用下图是人类使用金属的历史年代数据

，你能发现什么规律吗？1827-Al1807-Na1792-Mg公元500年-Zn公元1500年-Fe公元4500年-Au公元6000年-Cu规律：一般越不活泼的金属越早被使用❓少数不活泼金属以游离态存在大多数金属以化合态存在金属在自然界的存在状态金铂铝土矿辉铜矿赤铁矿如何从金属矿物中提炼金属呢？试从氧化还原的角度分析。M

→Mn+失电子将金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼Mn+M得电子实质：Mn+氧化性越强M对应还原性越弱越活泼得金属越难冶炼越不活泼得金属越容易冶炼材料1：取之无禁，用之不竭，是造物者之无尽藏也。一苏轼《赤壁赋》材料2：日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。——刘禹锡《浪淘沙》材料3：丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂一一葛洪《抱朴子》。古人“寻宝”记思考：阅读古诗文，联系金属的治炼，你有什么收获？试写出其中涉及的反应方程式。HgS==Hg+S△2HgO

2Hg+O2↑2Ag2O

4Ag+O2↑（丹砂）沙里淘金1.为什么人类最早使用的是Cu而非Au？金属冶炼还需要考虑什么因素呢？还需要考虑储量、开采的难易程度等因素有关。2.化合态的铜在自然界中的主要存在形式如图所示，若你是厂长，你会选择哪种矿石进行冶炼?蓝铜矿(CuS)

赤铜矿(Cu2O)

辉铜矿(Cu2S)

孔雀石

［Cu2(OH)2CO3］铜元素的质量分数（矿石的品味）炼石成铜材料4:信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜———北宋·沈括《梦溪笔谈》。材料5:用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧)三日三夜，方见成铜———明·陆容《菽园杂记》。材料6：炼矿曰扯铜，其法矿千斤(氧化矿，灼烧得CuO)用炭七八百斤不等，炉如夹墙，底作圆窠……而铜沉于低，有流碣，即铜成之候矣———清·张泓《滇南新语》。以上材料中均涉及金属铜的冶炼，写出相关化学方程式材料4:Fe+CuSO4

===FeSO4+Cu;材料5:Cu2S+O2===2Cu+SO2;材料6:2CuO+C===2Cu+CO2↑高温高温湿法炼铜火法炼铜若你是炼铜厂的厂长，你会选择哪种方案?综合考虑：成本、转化率、环境友好等因素我国有着悠久的青铜文化，追寻先贤的足迹，欲与古人试比高。请设计实验从孔雀石［主要成分为Cu2(OH)2CO3］中提取铜热还原法从金属矿物中提取铜的步骤选矿预处理粉碎冶炼精炼湿法火法应用电解储量、品位点石成铁常见的含铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等，运用金属冶炼流程的认知模型，预测冶炼铁的基本过程。赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)菱铁矿(FeCO3)黄铁矿(FeS2)选矿冶炼精炼应用预处理干法热还原法选择合适的还原剂H2、C、COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高温铝热反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温（用于焊接钢轨、冶炼高熔点金属）为何工业上很少用铝热反应炼铁？成本高，得不偿失可用来冶炼钒铬锰等金属变石为铝有人说，如果时光可以倒流，他最想做的事情是背上行囊，装满铝，回到拿破仑时代换回许多金子。1854年，法国化学家德维尔用金属钠还原氯化铝1886年，美国化学家霍尔通过电解冰晶石氧化铝熔融物的方法成功制得铝。2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解冰晶石MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解为什么为什么冶炼Na、Mg都是电解其熔融氯化物，而冶炼Al却电解其熔融氧化物?电解铝时加入冰晶石的作用是什么?助熔剂工厂冶炼金属废弃的桌椅合理“用宝”：（1）开发环保高效的冶炼方法（2）防止金属腐蚀；（3）加强废旧金属回收；（4）寻找金属替代品。可持续发展课堂小结赏宝寻宝炼宝用宝强弱KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu物理法热分解法热还原法电解法课堂练习2.下列金属冶炼属于热还原法的是（）A.B.C.D.WO3+3H2

W+3H2O

B2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑

电解Fe+CuSO4

Cu+FeSO4

2Ag2O

4Ag+O