金属矿物开发利用课件-高一化学人教版

第一节自然资源的开发利用第一课时金属矿物的开发利用1.自然资源包括哪些种类？2.自然资源根据能否再生可分为什么种类？举出几个实例。可再生资源：植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源不可再生资源：金属矿产和非金属矿产（煤、石油、天然气、土壤等）1.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金矿Au铂矿Pt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金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属阳离子的得电子能力逐渐增强根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法金属阳离子的氧化性逐渐增强知识点一、金属矿物的开发利用

是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。n+M得电子M（被还原）2.金属的冶炼（2）热分解法（适合一些不活泼金属）（1）物理提取法：适用于极不活泼的金属——Pt、Au（沙里淘金）3.金属冶炼的方法（3）热还原法（适用于大部分金属）常见的还原剂：焦碳一氧化碳氢气、活泼金属等2HgO2Hg+O2↑加热2Ag2O4Ag+O2↑加热CuO+H2

Cu+H2OFe2O3+3CO

2Fe+3CO2高温铝热反应反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al====

2Fe+Al2O3高温铝热剂铝热反应的应用：(1)焊接钢轨，(2)冶炼金属。

铝——还原剂（活泼金属——可作还原剂）思考：古籍记载“曾青得铁而化为铜”，请写出化学方程式CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu（4）湿法冶金---金属与盐溶液的置换反应（5）热电解法（适合一些非常活泼金属）拓展视野

由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3，当然还是有很多其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑冰晶石电解2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/oC28522054714190（以分子形式存在）沸点/oC360029801412180【思考】已知有关物质的熔沸点数据如下表:参考上述数据填空和回答问题.(1)工业上为什么常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,而不用电解MgO的方法生产镁?因为MgO的熔点远高于MgCl2,所以电解熔融的MgO需要更多的能量,更高的温度,成本更高。从表中可以发现,AlCl3的熔点很低,且沸点比熔点低,易升华;熔融时不存在离子,不能导电,故不能被电解。

(2)工业上为什么常用电解Al2O3冰晶石熔融混合物的方法生产金属铝,而不用电解AlCl3的方法生产铝?思考与讨论

计算表明，生产1mol铝消耗的电能至少为1.8×106J。回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比，前者的能耗仅为后者的3%-5%。通过对上述数据的分析和比较。结合图8-1和图8-2，你想到了什么？思考与讨论思考与讨论

启示一：从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中要考虑成本。

启示二：加强废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。在日常生活中要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用。

启示三：实际生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，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对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展的意识。5.合理开发和利用矿物资源合理开发和利用矿物资源，主要途径有：(1)提高金属矿物的利用率(2)减少金属的使用量(3)加强金属资源的回收和再利用(4)使用其他材料代替金属材料金属铝的回收与利用课堂小结KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解游离态置换反应---湿法冶金当堂训练1.下列金属适合用热分解法冶炼的是()A．Na

B．Al

C．Fe

D．Ag解析：金属活动性顺序表中Al及位于Al之前的金属采用电解法冶炼，位于Al之后Hg之前的金属采用热还原法冶炼，Hg、Ag采用热分解法冶炼，Pt、Au采用富集法来获取，故D正确。D当堂训练2.以下方法可用于工业冶炼金属的是()A．电解熔融AlCl3获取金属铝

B．电解MgCl2溶液获取金属镁C．用CO还原铁矿石来获取金属铁

D．电解饱和食盐水来获取金属钠解析：A项，AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，工业上是电解熔融Al2O3获取