第一課時金屬資源的開發(fā)利用

1、藍銅礦藍銅礦 赤鐵礦赤鐵礦 螢石螢石 FeFe2 2O O3 3CuCu3 3COCO3 3 2 2(OH)(OH)2 2 CaFCaF2 2自然界礦物中的金屬元素存在形態(tài)自然界礦物中的金屬元素存在形態(tài)黃鐵礦黃鐵礦FeSFeS2 2 輝銅礦輝銅礦CuCu2 2S S 天然金天然金Au天然鉑天然鉑Pt1、自然界中金屬元素的存在形式、自然界中金屬元素的存在形式 游離態(tài)游離態(tài)：極少數(shù)（：極少數(shù)（金、鉑金、鉑等）化學(xué)等）化學(xué)性性質(zhì)不活質(zhì)不活潑的金屬潑的金屬 化化合態(tài)合態(tài)：絕大多數(shù)（：絕大多數(shù)（除金、鉑除金、鉑等）等）化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)較活潑的金屬較活潑的金屬人類使用的金屬材料中金屬的存在狀態(tài)？人類使用的

2、金屬材料中金屬的存在狀態(tài)？Mn+M+ ne-金屬的冶煉要使金屬離子金屬的冶煉要使金屬離子得到電子得到電子轉(zhuǎn)化為金屬原子轉(zhuǎn)化為金屬原子金屬冶煉的實質(zhì)：利用金屬冶煉的實質(zhì)：利用氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，使金屬，使金屬化合物中的金屬陽離子化合物中的金屬陽離子得到電子得到電子變成金屬原子。變成金屬原子。2、金屬冶煉定義、原理及一般步驟、金屬冶煉定義、原理及一般步驟（1）定義：）定義：P88（2）原理：）原理：（3）一般步驟）一般步驟1、采礦、采礦2、富集、富集將礦物中的有效成分提取出來，將礦物中的有效成分提取出來， 以減少雜質(zhì)、提高品位。以減少雜質(zhì)、提高品位。 3、冶煉、冶煉利用氧化還原原理，在一定條

3、件下，將金利用氧化還原原理，在一定條件下，將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來 要從金屬礦物得到金屬單質(zhì)經(jīng)過要從金屬礦物得到金屬單質(zhì)經(jīng)過過程。過程。還原還原4、精煉、精煉采用一定的方法，提純金屬，采用一定的方法，提純金屬，用于生產(chǎn)和制造各種材料用于生產(chǎn)和制造各種材料浪淘沙浪淘沙-劉禹錫劉禹錫日照澄洲江霧開日照澄洲江霧開,濤金女伴滿江隈濤金女伴滿江隈. 美人首飾侯王印美人首飾侯王印,盡是沙中海底來盡是沙中海底來. （1）不活潑金屬）不活潑金屬物理方法物理方法Pt、Au3、金屬的冶煉方法、金屬的冶煉方法淘金原理淘金原理 剛果手工金礦開采剛果手工金礦開采馬達加斯加

4、街頭淘金者馬達加斯加街頭淘金者原理原理:金的金的質(zhì)量較沙重質(zhì)量較沙重,在淘去粗沙后在淘去粗沙后,用用水銀水銀滾動吸附金滾動吸附金,水銀是已水銀是已知唯一可以粘附金的物知唯一可以粘附金的物質(zhì)質(zhì).（2）不活潑的金屬）不活潑的金屬熱分解法熱分解法采用加熱分解法，采用加熱分解法，又叫做：熱分解法又叫做：熱分解法Hg、Ag2加熱O2Hg2HgO2加熱2O4AgO2Ag你認為熱分解反應(yīng)方程式有什么特點？你認為熱分解反應(yīng)方程式有什么特點？ 得到對應(yīng)的單質(zhì)得到對應(yīng)的單質(zhì)AuCl4加熱加熱 Au +2Cl2（3）非?；顫姷慕饘俚囊睙挘┓浅；顫姷慕饘俚囊睙?使它們由化合物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)難易：使它們由化合物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)難

5、易：K、Ca、Na、Mg、Al、 很困難很困難 通常冶煉方法：通常冶煉方法： 電解法電解法 高溫下熔融金屬化合物然后進行電解高溫下熔融金屬化合物然后進行電解 -最強力的還原手段最強力的還原手段 電解氧化鋁生產(chǎn)車間電解氧化鋁生產(chǎn)車間2NaCl(熔融熔融)2Na Cl2電解電解+2Al2O3(熔融熔融)電解電解冰晶石冰晶石4Al+3O2離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽 電解電解NaCl溶液溶液 與與電解熔融電解熔融NaCl 不同不同 常溫常溫高溫高溫NaOH、H2、Cl2Na、Cl2產(chǎn)物：產(chǎn)物：原因原因:水溶液中水溶液中H+比比Na+先電解出來先電解出來氧化性氧化性H+Na+（4）一些較活潑的金屬

6、）一些較活潑的金屬 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 由化合物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)難易：由化合物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)難易：比較容易比較容易通常冶煉方法：通常冶煉方法：熱還原法熱還原法加熱或者高溫下與還原劑反應(yīng)加熱或者高溫下與還原劑反應(yīng)常用還原劑：常用還原劑： C、 CO、 H2、活潑金屬（如活潑金屬（如Na、Al）成本成本:低低高高煉鐵高爐煉鐵高爐Fe2O33CO 2Fe3CO2高溫高溫實驗實驗4-1 鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象原理原理鎂條劇烈燃燒，發(fā)出白光，導(dǎo)致混合物劇烈鎂條劇烈燃燒，發(fā)出白光，導(dǎo)致混合物劇烈反應(yīng)，發(fā)出強光，有紅熱的熔融物生成。反應(yīng)，發(fā)出強光，有紅熱的熔融物生成。2Al+Fe2O3=2Fe+

7、Al2O3高溫高溫鎂條為鎂條為引燃劑引燃劑氯酸鉀為氯酸鉀為助燃劑助燃劑鋁熱劑：鋁熱劑：鋁與氧鋁與氧化鐵的混合物化鐵的混合物 （1）鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在）鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上生產(chǎn)上， 如用于如用于焊接鋼軌焊接鋼軌等。等。 （2）在）在冶金工業(yè)上冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，也常用這一反應(yīng)原理， 冶煉冶煉難熔難熔金屬金屬釩、鉻、錳釩、鉻、錳等。等。鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)應(yīng)用應(yīng)用3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫高溫Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高溫高溫3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫高溫（4 4）其它鋁熱反應(yīng)）其它鋁熱反應(yīng) 不活潑的金屬

8、不活潑的金屬 金屬的冶煉方法總結(jié)：金屬的冶煉方法總結(jié)：金屬活動順序？金屬活動順序？K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 非?；顫姷慕饘俜浅；顫姷慕饘?較活潑的金屬較活潑的金屬 電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法物理方法物理方法歷史上金屬被發(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，熔點越高的金屬越難冶煉。熔點越高的金屬越難冶煉。隨著社會生產(chǎn)力和科學(xué)的發(fā)展，隨著社會生產(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

9、出來古代古代現(xiàn)代現(xiàn)代大氣污染大氣污染水污染水污染太湖的藍藻問題太湖的藍藻問題 （水華）（水華） 水體污染水體污染 金屬礦物資源有限金屬礦物資源有限合理利用礦物資源合理利用礦物資源有效使用金屬產(chǎn)品、材料有效使用金屬產(chǎn)品、材料途徑：途徑：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金屬資源的回收和再利用加強金屬資源的回收和再利用使用其他材料代替金屬材料使用其他材料代替金屬材料金屬的回收和環(huán)境保護金屬的回收和環(huán)境保護回收金屬的意義：回收金屬的意義：（1）節(jié)約礦物資源；（）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染）減少環(huán)境污染自然資源與可持續(xù)發(fā)展自然

10、資源與可持續(xù)發(fā)展 自然資源定義：自然資源定義： 一定時間、地點的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟價值的以提高一定時間、地點的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟價值的以提高人類當前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱。人類當前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱。 可持續(xù)發(fā)展：可持續(xù)發(fā)展： 盡可能地延長現(xiàn)有資源的可使用年限，盡可能地延長現(xiàn)有資源的可使用年限，保護好自然環(huán)境，保護好自然環(huán)境，使子孫后代也能夠繼續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。使子孫后代也能夠繼續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。 是指滿足當前需要而又不剝削子孫后代是指滿足當前需要而又不剝削子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展?jié)M足其需要之能力的發(fā)展 練習(xí)練習(xí):1、無色氣體、無色氣體A與紅熱的炭反應(yīng)，得到另一種與紅熱的炭反應(yīng)，得到另一種無色氣體無色氣體B，B與灼熱的氧化銅反應(yīng)，又得與灼熱的氧化銅反應(yīng)，又得到到A，則，則A、B分別是分別是_，_。2、鋁熱劑中鋁作、鋁熱劑中鋁作_。COCO23、根據(jù)下表回答，工業(yè)生產(chǎn)電解鎂應(yīng)該選擇、根據(jù)下表回答，工業(yè)生產(chǎn)電解鎂應(yīng)該選擇_作原料，原因是作原料，原因是_。還原劑還原劑物質(zhì)物質(zhì)MgCl2MgO熔點熔點714 2852MgCl2MgCl2的熔點低，的熔點低，電解工藝設(shè)備相對電