第一节 金属矿物的开发和利用

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冶金工业的习惯划分黑色金属：Fe、Cr、Mn及其合金有色金属：其余金属(如Cu、Ag、Au等)认识金属Fe的冶炼最初，磁铁矿：Fe3O4（黑色）赤铁矿：Fe2O3（红色）金属元素的存在形式游离态：化合态：Au、Pt大多数金属化合态大多数金属磁铁矿：Fe3O4赤铁矿：Fe2O3赤铜矿：Cu2O黄铜矿：CuFeS2铝土矿：Al2O3金属的冶炼Rn+

电子，被

。得到还原R(单质)①物理提取法：如：沙里淘

。对于极不活泼的：

、

。金AuPt金属的冶炼②加热分解法：2HgO2Ag2O△2Hg+O2↑△4Ag+O2↑不活泼金属金属的冶炼③热还原法：CuO+H2Cu+H2O2CuO+C2Cu+CO2↑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2△△△相对活泼金属铝热反应活泼金属也可以做还原剂，把相对不活泼的金属置换出来，例如：铝

金属的冶炼③热还原法：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温现象原理镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，纸漏斗被烧穿，有熔融物滴入沙中。（铁珠）实验4-12Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温铝热剂①镁条为

剂，与O2反应，放出大量的热②氯酸钾为

剂，分解生成O2，帮助镁条燃烧引燃助燃3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3其它铝热反应高温高温高温应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼高熔点金属。金属的冶炼④电解法：非常活泼金属MgCl2（熔融）

Mg+Cl2↑2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑冰晶石2NaCl（熔融）

2Na+Cl2↑电解电解电解据资料查询，Al2O3的熔点是2070℃，而AlCl3的熔点是190℃，为什么不选择AlCl3去电解呢？2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑冰晶石电解Al2O3是

化合物；AlCl3是

化合物。熔融状态下，Al2O3

会电离成自由移动的离子，而AlCl3不会。冰晶石的作用是

。离子共价降低Al2O3的熔点MgCl2的熔点是712℃，MgO的熔点是2800℃，你会选择哪个物质的电解来制取镁？MgCl2金属的活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

小结：请结合金属活泼性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律：强弱强弱电解法热还原法热分解法物理方法KCaNaMg

AlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

电解法热还原法热分解法

物理提取法还原剂:C、CO、H2或Al(铝热反应)2、金属的冶炼：Rn++ne—→R(被还原)1、磁铁矿：Fe3O4(黑色)、赤铁矿：Fe2O3(红色)、铝土矿：Al2O3、赤铜矿：Cu2O(氧化亚铜，红色)电解法：①Al2O3，不用AlCl3（共价化合物）

冰晶石：降低Al2O3的熔点②MgCl2（熔点低，712℃），不用MgO(2800℃)③冶炼Na：NaCl(熔融)，不能用NaCl溶液。3、①单质还原性:强→弱，失e—；②离子氧化性:弱→强，得e—；③冶炼程度：难→易表4-1常见金属的冶炼原理金属冶炼原理FeFe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)高温高温CuCu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)高温MgMgO+C===Mg+CO↑MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑高温Al2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石Na2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解电解√√1、下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的为A.加热MgOB.加热CaCO3

C.电解饱和NaCl溶液D.电解熔融MgCl2D2．在冶金工业上，均不用通常用还原剂

制得的金属组是（）

A．Na、Mg、Al

B．Na、K、Zn

C．Fe、Cu、Ag D．Na、Ca、CuA3．下列叙述正确的是（）A．工业上用电解熔融NaCl的方法制取钠B．钠加入MgCl2的饱和溶液中可以制取金属镁C．电解冶炼铝的原料是AlCl3D．碳在高温下能还原Al2O3中的铝A4、从铝土矿提取铝的流程如下：铝土矿（主要成分为

，还有杂质）Al2O3H2SO4溶液，过滤Al2(SO4)3溶液过量的氨水Al(OH)3沉淀过滤，灼烧Al2O3Al电解NaOH溶液，过滤NaAlO2溶液通入过量CO2Al(OH)3沉淀过滤，灼烧Al2O3Al电解便宜5.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是（）A．金属在自然界中的存在形式

B．金属元素在地壳中的含量

C．金属阳离子得电子的能力

D．金属熔点的高低C6、铝用来焊接钢轨是利用(

)A．铝与氧气反应生成稳定的保护层B．铝是热的良导体C．铝是强还原剂，铝热反应放热D．铝合金强度大C7.下列冶炼金属的反应，一定是置换反应的是

A．热分解法B．电解法

C．铝热法炼铁D．高炉炼铁C8．下列说法中正确的是(

)①有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂

②用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠③可用焦炭或一氧化碳还原Al2O3的方法来冶炼铝

④回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物A．①③ B．②④ C．①④ D．②③C三、金属的回收和环境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2课时海水资源的开发利用海水蒸馏原理示意图1、海水淡化——蒸馏法如何用海水制备淡水？海洋中的化学资源的提取和检验电渗析法离子交换法31海水晒盐（煮海为盐）海水贮水池蒸发池结晶池粗盐精盐NaCl母液(又称苦卤)多种化工产品海水：水、NaCl，还有Ca2+、Mg2+、SO42-、Br—等。

1、科学探究：如何证明海带中有碘离子？提取海带中的碘元素得到单质碘海带灼烧灰烬含有I—氧化剂I21.称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净。（不要用水冲洗）用剪刀剪碎后，用酒精润湿后，放在坩埚中。用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。2.将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10mL蒸馏水，搅拌，煮沸2min～3min，过滤。3.向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约1mLH2O2溶液，观察现象。以免洗去海带中的碘，要灼烧干海带增加易燃性，便于灼烧使I—尽可能溶于水H2O2在酸性条件下氧化性好证明海带中含有碘，有以下步骤：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(1)合理的步骤是：(2)证明含碘的步骤是：现象是：反应的离子方程式是：③①④②②滴入淀粉溶液，溶液变蓝。2I-+2H++H2O2

I2+2H2O海水粗盐精盐NaCl母液(又称苦卤)多种化工产品1、海水：NaCl，还有Ca2+、Mg2+、SO42-、Br—等。2、海带提碘：海带海带灰(I—)滤渣滤液灼烧加水溶解过滤酸化双氧水I2淀粉变蓝氧化I—→I2，有H2O2(最好，没有引入杂质)

、Cl2、Br22I—+2H++H2O2=I2+2H2O蒸发结晶海水浓缩含Br—的苦卤Cl2Cl2+2Br—=Br2+2Cl—吹入热空气或水蒸气使Br2挥发出（吹溴）吸收塔富集：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4Cl2Br2水3、海水提取Br2：氧化剂+2Br—

=Br2+还原产物酸化①蒸馏Br2②苯(萃取)Br2蒸馏3、海水提取Br2：氧化剂+2Br—

=Br2+还原产物①浓缩海水（苦卤）、酸化

②氧