8.1.1金属矿物的开发利用课件高一下学期化学人教版

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引入学习目标通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。了解铝热反应的原理及应用。感受合理开发利用金属的重要意义。金属的存在形式大多数金属以形式存在。化合态辰砂HgS孔雀石Cu2(OH)2CO3金属冶炼的本质金属冶炼的本质根据反应，使金属矿物中的金属阳离子电子生成金属单质。即Mn＋＋ne-=M氧化还原得到化合态单质金属活动性：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法对于在自然界中以游离态形式存在的金属一般采用富集的方法金属活动性：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法热分解法热分解法对一些不活泼金属，可以直接加热分解的方法将它们从其化合物中还原出来。如氧化汞、氧化银。2HgO===2Hg+O

2↑

2Ag

2O===4Ag+O

2↑

加热加热金属活动性：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法热分解法热还原法将铜从CuO中冶炼出来2CuO+C===Cu+CO2↑高温CuO+CO===Cu+CO2高温CuO+H2===Cu+H2O高温像这种，通过加热还原的方法冶炼金属称之为热还原法常见的还原剂：C，H2，CO，活泼金属等金属活动性：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法热分解法热还原法电解法如何从Al2O3

到Al？？资料1：Al2O3+3C＝2Al+3CO，常压下，该反应在2000℃以上仍不能进行。实验证实真空下达到1500℃就可以生成金属铝。电解法Al2O3（熔融）====4Al+3O2电解冰晶石对于一些非常活泼的金属（钾、钙、钠、镁、铝），采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。电解2NaCl（熔融）====2Na+Cl21807年戴维通过电解熔融NaCl

制得Na1886年霍尔通过电解冰晶石-氧化铝熔融盐的方法成功制得铝MgCl2（熔融）===Mg+Cl2电解是“熔融”，不是“水溶液”电解法Al2O3====4Al+3O2电解冰晶石电解2NaCl（熔融）====2Na+Cl2MgCl2（熔融）===Mg+Cl2电解思考：

为什么工业上常用电解熔融的MgCl2生产镁，而不是用电解MgO的方法生产镁；为什么生产Al时又是电解Al2O3，而不是电解熔融AlCl31，因为MgO的熔点远高于MgCl2，所以电解熔融的MgO需要更高的温度，成本更高2，AlCI3是共价化合物，熔融状态不导电，不能被电解。金属活动性：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法热分解法热还原法电解法热还原法注意事项1，要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。2，蒸发皿中的细纱要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。3，观看实验时注意观察实验加入的试剂，思考氯酸钾和镁条的作用。4，观看实验时注意观察镁条燃烧的现象，观察纸漏斗下端有没有物质滴落。铝热反应①镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。实验现象：Fe

2

O

3

+2Al

===

2Fe

+

Al

2

O

3

高温1.装置中镁带、KClO3的作用是什么？镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂思考与讨论放热反应温度可以达到3000度2.该反应点燃之后还需要加热吗？铝热反应铝＋某些金属氧化物Al2O3＋金属其它铝热反应：一般为熔点高，且活泼性小于铝的金属铝热剂铝热反应就是指Al

与某些金属氧化物（如Fe2O3，MnO2，Cr2O3

等）在高热条件下发生置换反应，由于该反应放出的热量大，常用该反应焊接钢轨或者冶炼熔点很高，难以冶炼的物质铝热反应的应用应用：(1)焊接钢轨。(2)冶炼金属。2020年,我国铝土矿储量为10亿

t、年平均消耗铝土矿资源1.34亿t左右合理开发利用金属矿物的方法提高金属矿物的利用率开发环保高效的金属冶炼方法防止金属的腐蚀加强废旧金属的回收利用使用其他材料代替金属材料等金属冶炼方法：强弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法热分解法热还原法电解法铝＋某些金属氧化物=====Al2O3＋金属铝热反应(1)焊接钢轨。(2)冶炼金属。合理开发利用金属矿物的方法金属矿物的开发利用1.下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质MgB．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质AlC．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD．加热，使CuO在高温条件下分解制备单质