開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時(shí)

1、開發(fā)利用金屬礦物和海水資源開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第第1課時(shí)課時(shí) 2009年年6月月1日日 灣里一中灣里一中 盛雪珍盛雪珍 歷史上金屬被發(fā)現(xiàn)和冶煉利用的順序歷史上金屬被發(fā)現(xiàn)和冶煉利用的順序 au、ag、cu、 fe、 al、 ti 原因：原因： 越活潑的金屬越難冶煉，越活潑的金屬越難冶煉， 熔點(diǎn)越高的金屬越難冶煉。熔點(diǎn)越高的金屬越難冶煉。 隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)的發(fā)展，隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)的發(fā)展， 難冶煉的金屬才被冶煉出來難冶煉的金屬才被冶煉出來 古代古代現(xiàn)代現(xiàn)代 金屬元素在自然界的存在金屬元素在自然界的存在 游離態(tài)（金和鉑）游離態(tài)（金和鉑） 化合態(tài)（絕大多數(shù)金屬）化合態(tài)（絕大多數(shù)金屬） 1

2、.你知道從金屬礦物中提煉金屬你知道從金屬礦物中提煉金屬,一般一般 要經(jīng)過哪些步驟要經(jīng)過哪些步驟? 礦石富集礦石富集 金屬冶煉金屬冶煉金屬精煉金屬精煉 金屬冶煉的步驟金屬冶煉的步驟: 2.要將化合態(tài)的金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬要將化合態(tài)的金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬 單質(zhì)單質(zhì),有哪些方法有哪些方法?其實(shí)質(zhì)是什么其實(shí)質(zhì)是什么? 一、金屬礦物物開發(fā)利用一、金屬礦物物開發(fā)利用 1、定義：、定義：_ _ _。 2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)：_ _ _。 用還原的方法使金屬化合物中的用還原的方法使金屬化合物中的 金屬離子得到電子變成金屬原子。金屬離子得到電子變成金屬原子。 （ 即即 m n+ + n e- = m ） 將金屬從其化合物

3、中還原出來用于將金屬從其化合物中還原出來用于 生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程在工業(yè)上生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程在工業(yè)上 稱為金屬的冶煉。稱為金屬的冶煉。 不活潑的金屬汞和銀的氧化物不穩(wěn) 定,受熱易分解生成金屬單質(zhì)和氧氣; 較活潑的金屬如鐵等和不活潑金屬 銅的氧化物穩(wěn)定,受熱不易分解,需用 還原劑(焦炭、一氧化碳、氫氣、鋁） 來還原；活潑金屬如鈉、鋁等氧化物 非常穩(wěn)定，加熱或熱還原劑均無法使 其分解，只能用最強(qiáng)的還原手段即電 解法使其氯化物、氧化物還原。 解說解說 2hgo=2hg+o2 2ag2o=4ag+o2 不活潑金屬的冶煉不活潑金屬的冶煉-熱分解法熱分解法 活潑金屬常用電解法冶煉活潑金屬

4、常用電解法冶煉 mgcl2(熔融熔融)=mg+cl2 2al2o3(熔融熔融)=4al+3o2 2nacl(熔融熔融)=2na+cl2 電解電解 電解電解 冰晶石冰晶石 電解電解 冰晶石：冰晶石：na3alf6 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-1 現(xiàn)象現(xiàn)象 鋁與氧化反應(yīng)鋁與氧化反應(yīng) 的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式 鎂條激烈燃燒，發(fā)出白光，導(dǎo)致混合物鎂條激烈燃燒，發(fā)出白光，導(dǎo)致混合物 激烈反應(yīng)過后，有紅熱的鐵水生成。激烈反應(yīng)過后，有紅熱的鐵水生成。 2al+fe2o3=2fe+al2o3 高溫高溫 鎂條的燃燒為鋁熱鎂條的燃燒為鋁熱 劑提供高溫條件，劑提供高溫條件， 氯酸鉀為鎂條繼續(xù)氯酸鉀為鎂條繼續(xù) 燃燒提供氧。燃燒提供氧

5、。 鋁熱劑：鋁熱劑：金屬鋁金屬鋁 與鐵、鈷、鎳、與鐵、鈷、鎳、 錳等的氧化物的錳等的氧化物的 混合物?；旌衔?。 3mno2+4al = 3mn+ 2al2o3 高溫高溫 cr2o3+2al = 2cr + al2o3 高溫高溫 3co3o4+8al = 9co + 4al2o3 高溫高溫 其它鋁熱反應(yīng)其它鋁熱反應(yīng) 鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用 鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊焊 接鋼軌接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理， 使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳冶煉釩、鉻、錳等等 表表4-

6、1 常見金屬的冶煉原理常見金屬的冶煉原理 金屬金屬冶煉原理冶煉原理 fe fe2o3+3co=2fe+3co2(高爐煉鐵高爐煉鐵) fe2o3+2al=2fe+al2o3(鋁熱法煉鐵鋁熱法煉鐵) 高溫高溫 高溫高溫 cu cu2s+o2=2cu+so2(火法煉銅火法煉銅) fe+cuso4=feso4+cu(濕法煉銅濕法煉銅) 高溫高溫 mg mgo+c=mg+co mgcl2(熔融熔融)=mg+cl2 高溫高溫 al 2al2o3(熔融熔融)=4al+3o2 電解電解 冰晶石冰晶石 na 2nacl(熔融熔融)=2na+cl2 4naoh(熔融熔融)=4na+o2+2h2o 電解電解 電解電

7、解 電解電解 請(qǐng)結(jié)合金屬活潑性順序表總結(jié)請(qǐng)結(jié)合金屬活潑性順序表總結(jié) 金屬冶煉方法的一般規(guī)律：金屬冶煉方法的一般規(guī)律： 金屬的活動(dòng)順序金屬的活動(dòng)順序 k ca na mg alzn fe sn pb cuhg ag pt au 金屬原子失電子能力金屬原子失電子能力 金屬離子得電子能力金屬離子得電子能力 主要冶煉方法主要冶煉方法 強(qiáng)強(qiáng)弱弱 強(qiáng)強(qiáng)弱弱 電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法 1、地球上的金屬礦物資源是有限的，我們必須、地球上的金屬礦物資源是有限的，我們必須 合理開發(fā)和利用這些礦物資源，主要途徑有：合理開發(fā)和利用這些礦物資源，主要途徑有： （1）_； （2）_； （3）_； （4

8、）_。 提高金屬礦物的利用率提高金屬礦物的利用率 減少金屬的使用量減少金屬的使用量 加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用 使用其它材料代替金屬材料使用其它材料代替金屬材料 2、回收金屬的意義：、回收金屬的意義： （1）_； （2）_； （3）_。 節(jié)約礦物資源節(jié)約礦物資源 節(jié)約能源節(jié)約能源 減少環(huán)境污染減少環(huán)境污染 k ca na mg al zn fe sn pb (h) cu hg ag pt au 電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法 物理提取法物理提取法 金屬的冶煉方法金屬的冶煉方法 課堂練習(xí)課堂練習(xí): 1.下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正

9、確 的是的是( ) a 金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要 發(fā)展起來的發(fā)展起來的 b 天然礦藏很少只含一種金屬元素天然礦藏很少只含一種金屬元素 往往含有較多雜質(zhì)往往含有較多雜質(zhì) c 金屬的冶煉主要有礦石的富集、金屬的冶煉主要有礦石的富集、 冶煉還原和精煉三個(gè)步驟冶煉還原和精煉三個(gè)步驟 d 金屬冶煉一定要用到還原劑金屬冶煉一定要用到還原劑 2、用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是因?yàn)?、用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是因?yàn)?鋁是（鋁是（ ） a 具有導(dǎo)電性具有導(dǎo)電性 b 具有延展性具有延展性 c 既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng) d 被氧化過程中放出大量的熱被氧化過程中放出大量的

10、熱 3、可用熱分解法就可能制得的金屬、可用熱分解法就可能制得的金屬 有（有（ ） a . cu cr b . ti w c . ag hg d . na al 4、冶煉金屬常用以下幾種方法：、冶煉金屬常用以下幾種方法： 以以c或或h2、co作為還原劑還原作為還原劑還原 法；法；熱分解法；熱分解法；電解法；電解法； 鋁熱法?，F(xiàn)冶煉下列金屬：鋁熱法。現(xiàn)冶煉下列金屬：al、 mg、cu、hg、mn，試標(biāo)明適宜，試標(biāo)明適宜 的冶煉方法。的冶煉方法。 al： ；mg： ； cu： ；hg： ； mn： 。 隨堂訓(xùn)練 5、古代的、古代的“藥金藥金”外觀與金相似，常被誤以為是外觀與金相似，常被誤以為是 金子，冶煉方法如下，將碳酸鋅、赤銅（金子，冶煉方法如下，將碳酸鋅、赤銅（cu2o）、）、 木炭按一定比例混合，加熱到木炭按一定比例混合，加熱到800充分反