高中化學(xué) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件1課件 新人教版必修2

1、 一、金屬礦物的開發(fā)和利用一、金屬礦物的開發(fā)和利用請同學(xué)們列舉出常見金屬的名稱？請同學(xué)們列舉出常見金屬的名稱？越多越好！越多越好！金屬活動性順序金屬活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱金屬活動性由強逐漸減弱你能否給金屬的冶煉下一個定義？你能否給金屬的冶煉下一個定義？ 金屬元素種類多，分布廣，活動性差金屬元素種類多，分布廣，活動性差別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們在生活和生多數(shù)

2、金屬以化合態(tài)存在。人們在生活和生產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，這就需要把金屬從礦石中提煉出來，提煉這就需要把金屬從礦石中提煉出來，提煉的過程就是金屬的冶煉過程。的過程就是金屬的冶煉過程。金屬冶煉的原理是什么？ 金屬的冶煉的步驟：金屬的冶煉的步驟：礦石的富集、冶煉、精煉礦石的富集、冶煉、精煉金屬冶煉有哪些方法？你們覺得金屬活動順序與金屬冶煉方法有沒有聯(lián)系呢？如果有，有什么規(guī)律嗎？冶煉金屬的方法冶煉金屬的方法 1、熱分解法、熱分解法（適合一些不活潑金屬）（適合一些不活潑金屬）2HgO = 2Hg + O2 加熱加熱2Ag2O = 4Ag + O2 加熱加熱

3、2、電解法（適合一、電解法（適合一些非?；顫娊饘傩┓浅；顫娊饘伲?MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2 電解電解冰晶石冰晶石2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2 電解電解3、熱還原法（適合大部分金屬）、熱還原法（適合大部分金屬）CuO+H2 = Cu + H2O高溫高溫Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高溫高溫小結(jié)：小結(jié)：（1）熱分解法和電解法適用于金屬活動）熱分解法和電解法適用于金屬活動順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。（2）熱還原法適用于金屬活動順序中部）熱還原法適用于金

4、屬活動順序中部的金屬冶煉的金屬冶煉（3）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。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鋁熱反應(yīng) 注意觀察現(xiàn)象注意觀察現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫其其它它鋁鋁熱熱反反應(yīng)應(yīng) 3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫高溫Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高溫高溫

5、3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫高溫鋁熱反應(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，如用于焊接鋼鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金軌等。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)，冶煉釩、鉻、錳等屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等閱讀課本閱讀課本P81頁表頁表4-1 常見金屬的冶煉原理常見金屬的冶煉原理金屬的回收和資源保護金屬的回收和資源保護1、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 以鋁為例，生產(chǎn)一噸原

6、鋁至少要消耗四噸鋁土以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年萬噸，年消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。如果人類消費的鋁能夠回收利用，只要回收竭。如果人類消費的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約礦消耗量約5000萬噸，這對保護全球鋁土礦資源萬噸，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原

7、料生產(chǎn)具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省比，可以節(jié)省95以上的能源消耗。以上的能源消耗。 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計， 每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源2132TJ(電能電能約占約占82)，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為耗為55TJ(燃料約占燃料約占80)，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的消耗的26，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復(fù)，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復(fù)循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二料統(tǒng)計，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量排放量97以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)