人教版高中化學(xué)必修2 　開發(fā)利用金屬礦物和海水資源“衡水杯”一等獎

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一頁，共二十五頁。人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬資料卡片第二頁，共二十五頁。資料卡片

銅是人類第一種大量使用的金屬，結(jié)束了漫長的“石器時代”。銅鏡漢武帝時銅幣先秦刀幣

在公元前6000年到7000年左右，人類開始邁進(jìn)了象征古代文明開端的“銅器時代”。第三頁，共二十五頁。青銅：主要含銅和錫、鉛，有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。白銅：主要含銅和鎳，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。資料卡片第四頁，共二十五頁。資料卡片

人類最早是在由天而降的隕鐵中獲得單質(zhì)鐵的，隕鐵中含鐵量高達(dá)90%以上。第五頁，共二十五頁。金、鉑等為游離態(tài)得電子，被還原Mn+

M+ne-主要是化合態(tài)

將金屬從其化合物中還原出來，使之轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)的過程。(1)金屬在自然界中的存在形式？

(2)金屬冶煉指的是什么？

一、金屬礦物的開發(fā)利用

1、金屬的冶煉第六頁，共二十五頁。思考與交流

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。

為什么貴為法國皇帝，在當(dāng)時卻不用高貴而亮麗的銀碗，而用色澤要暗得多的鋁碗呢？

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(jì)上半葉，鋁還是歐洲許多高級珠寶店的高檔貨。第七頁，共二十五頁。自從美國青年化學(xué)家霍爾發(fā)明電解制鋁法后，制鋁工藝不斷改進(jìn)，現(xiàn)在人們已經(jīng)熟練掌握了從鋁土礦（主要成分是Al2O3）中冶煉鋁的技術(shù)，使得制鋁成本大大下降，使鋁走入千家萬戶。第八頁，共二十五頁。電解槽2Al2O3

(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石反應(yīng)原理:第九頁，共二十五頁。

我國古代煉鐵工業(yè)長期領(lǐng)先于世界，我國在西漢初時已經(jīng)懂得用木炭與鐵礦石混合高溫冶煉生鐵，領(lǐng)先歐洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭煉鐵，而歐洲最早的英國直到500年后（相當(dāng)于清朝乾隆末年），才掌握這一技術(shù)。

古代中國勞動人民用木炭煉鐵第十頁，共二十五頁。主要原料：鐵礦石焦炭空氣石灰石反應(yīng)原理:Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫第十一頁，共二十五頁。電解法熱還原法熱分解法

工業(yè)上如何冶煉鋁和鐵?為什么鐵和鋁的冶煉方法不同？金屬越活潑，越難冶煉2、金屬冶煉方法的確定—由金屬活潑性決定KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg強(qiáng)弱電解法還原法Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高溫2Al2O3

(熔融)4Al＋3O2↑

電解

冰晶石第十二頁，共二十五頁。

3、金屬冶煉的方法舉例（1）熱分解法適合一些不活潑金屬（一般是H后的金屬）2HgO2Hg＋O2↑加熱2Ag2O4Ag＋O2↑加熱第十三頁，共二十五頁。（2）電解法適合一些非?；顫娊饘伲╖n前金屬）2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電解MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑電解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石鋁土礦第十四頁，共二十五頁。

（常用的還原劑有：焦炭、CO、H2等）（3）熱還原法（Zn—Cu中等活潑金屬）

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高溫2CuO+C2Cu+CO2

高溫高爐煉鐵主要反應(yīng)WO3+3H2W+3H2O

高溫

常用的還原劑還有哪些?第十五頁，共二十五頁。實驗4－1

反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入漏斗。引燃劑第十六頁，共二十五頁。2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高溫3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn高溫Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3高溫高溫其它鋁熱反應(yīng)：

鋁熱反應(yīng)：

鋁＋某些金屬氧化物Al2O3＋金屬高溫第十七頁，共二十五頁。鋁熱反應(yīng)應(yīng)用冶煉難熔的金屬焊接鋼軌

（冶練常用的還原劑有：焦炭、CO、H2、Al等活潑金屬）第十八頁，共二十五頁。4、合理開發(fā)和利用礦物資源的途徑：（1）提高金屬礦物的利用率；（2）廢舊金屬回收；（3）尋找金屬替代品。金屬鋁的回收與利用第十九頁，共二十五頁。（1）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染（1）廢舊鋼鐵用于煉鋼；（2）廢鐵屑用于制鐵鹽；（3）定影液用于回收銀回收金屬的實例：回收金屬的意義：第二十頁，共二十五頁。課堂練習(xí):2、下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是()

A、金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要發(fā)展起來的

B、天然礦藏很少只含一種金屬元素往往含有較多雜質(zhì)

C、金屬的冶煉發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)

D、金屬冶煉一定要加入還原劑D1、金屬冶煉的目的是（）

A、把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)

B、除去金屬中的雜質(zhì)

C、把金屬單質(zhì)變?yōu)檠趸?/p>

D、把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能A第二十一頁，共二十五頁。5、冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C或H2、CO作為還原劑還原法；②熱分解法；③電解法；④鋁熱法。現(xiàn)冶煉下列金屬：Al、Mg、Fe、Hg、Mn，試標(biāo)明適宜的冶煉方法。Al：；Mg：；Fe：；Hg：；Mn：。③③①②④3、工業(yè)上常采用電解法冶煉的金屬是（）

A、FeB、CuC、AlD、Ag4、可用熱分解法就可能制得的金屬有（）

A.CuFeB.CaZnC.AgHgD.NaAlCC第二十二頁，共二十五頁。6.鋁熱劑中鋁的作用是()A．催化劑

B．氧化劑

C．還原劑

D．填充劑C5.下列金屬冶煉方法與其他三種不同的是()A．FeB．KC．MgD．AlA第二十三頁，共二十五頁。7.下列冶煉金屬的反應(yīng)，一定是置換反應(yīng)的是（）

A．熱分解法B．電解法

C．鋁熱法煉鐵D．高爐煉鐵C8、宋代時