8-1-1金屬礦物的開發(fā)利用（教學課件）-高中化學人教版

情景導入法國皇帝拿破侖是一個喜歡炫耀自己的人。他常常大擺宴席，宴請?zhí)煜沦e客。每次宴會，他總是擺出一副高人一等的樣子。餐桌上的用具幾乎全是用銀制成的，唯有他自己用的那一個碗?yún)s是鋁制品。由于早期煉鋁十分困難，所以鋁的價格十分昂貴，一度超越金銀之上，直至19世紀上半葉，鋁還是歐洲許多高級珠寶店的高檔貨。

為什么貴為法國皇帝，在當時卻不用高貴而亮麗的銀碗，而用色澤要暗得多的鋁碗呢？金屬的冶煉第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第一課時金屬礦物的開發(fā)利用

1.了解化學方法在金屬礦物的開發(fā)和利用（主要是金屬冶煉）。

2.掌握金屬冶煉的一般原理基礎及不同金屬的冶煉方法。3.掌握鋁熱反應的原理。

目標展示金礦

Au鉑礦

Pt少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑）問：金屬在自然界中有哪些存在形態(tài)？黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦常見的金屬礦物資源

白云石CaMg[CO3]2

辰砂HgS黃銅礦CuFeS2菱鎂礦MgCO3

大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在1.如果需要金屬單質(zhì)，那怎么辦?小組討論2.冶煉金屬的原理?步驟和方法?課本98頁在公元前6000年到7000年左右，人們就能冶煉出銅銅鏡漢武帝時銅幣先秦刀幣冶煉金屬要追溯到古代金屬冶煉是把金屬礦石中的金屬離子還原成單質(zhì)的過程，經(jīng)過三個步驟。1.冶煉的步驟：

第一步：礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分含量。

第二步：冶煉利用氧化還原反應，在一定條件下，把金屬離子還原成單質(zhì)。

第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬。

（一）金屬的冶煉Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

高溫得電子

能由此找出金屬冶煉的實質(zhì)嗎？？

2.金屬冶煉的實質(zhì)

實質(zhì)是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。M得電子M（被還原）n+化合物單質(zhì)氧化還原反應分析化合價變化（被還原）（金屬被還原）1.為什么不同金屬選擇不同的冶煉方法？2.金屬被還原的難易與什么有關？任務驅(qū)動（1）不活潑金屬——物理方法Pt、Au淘金原理原理:金的質(zhì)量較沙重,在淘去粗沙后,用水銀滾動吸附金,水銀是已知唯一可以粘附金的物質(zhì).3.金屬冶煉的一般方法(2)熱分解法（適合一些不活潑金屬）2HgO===2Hg+O2↑加熱2Ag2O===4Ag+O2↑加熱Hg、Ag（3）熱還原法（適用于大部分金屬）CuO+H2===Cu+H2O高溫Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高溫注：除了CO、H2、C等做還原劑外，一些活潑金屬如Al等也可做還原劑還原金屬反應現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中——鐵。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫1、鎂條的作用是什么？2、氯酸鉀的作用是什么？鋁熱反應

結論：一些活潑的金屬也可作還原劑還原金屬問題分析化合價氧化劑還原劑+300+3引燃劑助燃劑（提供氧氣）反應類型：置換反應（氧化還原反應）原則：強換弱（適用于制備比鋁弱的金屬）金屬氧化物+鋁==金屬+氧化鋁

鋁熱劑(1)焊接鋼軌，(2)冶煉金屬。鋁熱反應的應用：鋁熱反應小結1、概念：2、原理：3、鋁熱劑：4、反應特點：鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應并放出大量熱的化學反應。鋁＋某些金屬氧化物金屬＋氧化鋁

高溫鋁和某些金屬氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、V2O5）組成的混合物。高溫下進行，并放出大量的熱5、應用：①冶煉高熔點的金屬②焊接鋼軌。MnO2+Al===高溫Cr2O3+Al===高溫Co3O4+Al===高溫其它的鋁熱反應：請同學們完成下列方程3Mn+2Al2O32Cr+Al2O39Co+4Al2O3（4）電解法（適合一些非?；顫娊饘伲㎝gCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解思考：電解氯化鈉溶液能制得鈉嗎？②“熔融”是熔融態(tài)而不是水溶液。③必須是離子化合物，共價化合物熔融不導電。注意：①電解其熔融鹽或氧化物。1.火法煉銅2.濕法煉銅Cu2S+O22Cu+SO2高溫CuSO4+FeCu+FeSO4其它冶煉方法注：同一種金屬可能有不同的冶煉方法，可根據(jù)原料、生產(chǎn)設備、金屬的用途等來確定。討論：金屬越活潑，越

失電子，該金屬離子就越

得電子，還原出該金屬就越

。易難難結論：

由于不同的金屬離子的得電子能力不同，所以要采用不同強度的冶煉方法

要根據(jù)金屬的活動性順序不同，采取不同的冶煉方法課堂小結金屬的冶煉方法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb

(H)Cu

HgAg

PtAu電解法熱還原法熱分解法物理方法金屬活動性逐漸減弱鋁＋某些金屬氧化物金屬＋Al2O3

高溫鋁熱反應鋁熱劑：混合物應用：①冶煉高熔點的金屬（FeCrMnWV等）②焊接鋼軌MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解電解電解冰晶石CuO+H2===Cu+H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2

Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫高溫高溫2Ag2O===4Ag+O2↑2HgO===2Hg+O2↑加熱加熱

我們每年數(shù)以億噸計的向自然界索取金屬資源，資源就會越來越少，直至有一天枯竭。怎樣才能使金屬資源可持續(xù)發(fā)展？小組討論：小資料以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年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，直至有一天枯竭。閱讀：(1)節(jié)約礦物資源(2)節(jié)約能源(3)減少環(huán)境污染（四）合理開發(fā)和利用金屬礦物資源1、主要途徑：①提高金屬礦物的利用率②減少金屬的使用量③加強金屬資源的回收和再利用④使用其他材料代替金屬材料2、回收金屬的意義：1.鋁能用于冶煉難熔的金屬如Fe、Mn等,這是因為鋁(

)A.具有兩性B.導電性好C.熔點低D.具有還原性,且冶煉反應中放出大量的熱D鞏固訓練2.金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬，鋰可以釋放出更多的電子，故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則冶煉金屬鋰應采用的方法是(

)A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法A3.下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是(

)C鞏固訓練4.冶煉金屬常用以下幾種方法:①以C、CO或H2做還原劑;②利用鋁熱反應原理還原;③電解法;④熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號填寫下列空白)(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。(3)Hg、Ag等不活潑金屬________。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬________。①③④②鞏固訓練5.下圖為鋁熱反應的實驗裝置,請回答下列問題:(1)引發(fā)該鋁熱反應的操作為______________________________。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂