《金属的冶炼》参考课件

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用【资料卡片】

自然资源与可持续发展自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础，包括土地与土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生可以分为可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。【调查任务一】金属矿物的开发利用1.常见的金属矿物资源有哪些？2.金属冶炼的原理是什么？如何从矿物资源中提取相应的金属，有哪些方法？3.如何有效利用金属矿物?金矿Au铂矿Pt【成果展示一】常见的金属矿物资源

含铁的矿物主要有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）等。赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）菱铁矿硫铁矿FeS2

铜矿主要有黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu2FeS4)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。黄铜矿孔雀石斑铜矿一、金属元素的存在形式金属元素以游离态形式存在，如金、铂极少数大多数以化合态形式存在【小结】【成果展示二】金属的冶炼

定义：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。

原理：Mn++ne-

→M方法：

【学习评价一】如图是我国古代和现代冶金的两张图片,那么人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系?金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、铁器等时代的发展历程。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法

金属离子得电子能力：弱→强【小结】金属的冶炼方法地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：（1）______________________________；（2）______________________________；（3）_______________________________（4）______________________________；（5）______________________________。提高金属矿物的利用率开发环保高效的金属冶炼方法加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量【成果展示三】合理开发利用金属矿物防止金属的腐蚀启示1:从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝消耗的能量，可知在实际生产过程中必须考虑投入与产出，要考虑成本。启示2:加强度旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识。启示3:实际工业生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识。【知识拓展】铝热反应【思考】实验中镁条和氯酸钾的作用是什么？KClO3受热分解产生O2使镁条燃烧产生高温从而引发反应。铝热反应现象化学方程式Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温剧烈燃烧，火珠四溅，沙里有火红熔融物，放出大量热量。铝热剂(铝与某些金属氧化物的混合物)

铝热反应的应用：①焊接钢轨；②定向爆破；③冶炼熔点高的金属（如钨、钒、铬、锰等）铝热反应用于“定向爆破”，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌。

3MnO2+4Al=======3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al======2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al=====9Co+4Al2O3高温其它铝热反应

Al在高温下表现出强还原性把某些金属从它的氧化物中置换出来【学习评价二】(1)为什么冶炼镁时不能选用MgO,而选用MgCl2?MgO和MgCl2虽然都是离子化合物,但MgO熔点太高,熔化时能耗多,而MgCl2熔点低,易熔化。（2）冶炼铝时,为什么选用熔点高的Al2O3,而不选用熔点低的AlCl3?Al2O3虽然熔点较高,但它是离子化合物,熔化时能电离出Al3+;AlCl3虽然熔点低,但它是共价化合物,熔化时不能发生电离。（3）冶炼Al时,冰晶石起什么作用?降低Al2O3的熔点。（4）冶炼Al时,要定期更换碳素电极,为什么?2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,碳素电极与O2在Al2O3熔融条件下发生反应。（5）回收1molAl的能耗为冶炼1molAl能耗的3%～