8.1.1金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用

第1課時(shí)金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用引入學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)金屬冶煉原理的學(xué)習(xí)和冶煉方法的歸納，理解氧化還原反應(yīng)在金屬礦物開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，構(gòu)建金屬冶煉的思維模型。了解鋁熱反應(yīng)的原理及應(yīng)用。感受合理開(kāi)發(fā)利用金屬的重要意義。金屬的存在形式大多數(shù)金屬以形式存在?；蠎B(tài)辰砂HgS孔雀石Cu2(OH)2CO3金屬冶煉的本質(zhì)金屬冶煉的本質(zhì)根據(jù)反應(yīng)，使金屬礦物中的金屬陽(yáng)離子電子生成金屬單質(zhì)。即Mn＋＋ne-=M氧化還原得到化合態(tài)單質(zhì)金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法對(duì)于在自然界中以游離態(tài)形式存在的金屬一般采用富集的方法金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法熱分解法熱分解法對(duì)一些不活潑金屬，可以直接加熱分解的方法將它們從其化合物中還原出來(lái)。如氧化汞、氧化銀。2HgO===2Hg+O

2↑

2Ag

2O===4Ag+O

2↑

加熱加熱金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法熱分解法熱還原法將銅從CuO中冶煉出來(lái)2CuO+C===Cu+CO2↑高溫CuO+CO===Cu+CO2高溫CuO+H2===Cu+H2O高溫像這種，通過(guò)加熱還原的方法冶煉金屬稱(chēng)之為熱還原法常見(jiàn)的還原劑：C，H2，CO，活潑金屬等金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法熱分解法熱還原法電解法如何從Al2O3

到Al？？資料1：Al2O3+3C＝2Al+3CO，常壓下，該反應(yīng)在2000℃以上仍不能進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)證實(shí)真空下達(dá)到1500℃就可以生成金屬鋁。電解法Al2O3（熔融）====4Al+3O2電解冰晶石對(duì)于一些非?；顫姷慕饘伲ㄢ?、鈣、鈉、鎂、鋁），采用一般的還原劑很難將它們從其化合物中還原出來(lái)，工業(yè)上常用電解法冶煉。電解2NaCl（熔融）====2Na+Cl21807年戴維通過(guò)電解熔融NaCl

制得Na1886年霍爾通過(guò)電解冰晶石-氧化鋁熔融鹽的方法成功制得鋁MgCl2（熔融）===Mg+Cl2電解是“熔融”，不是“水溶液”電解法Al2O3====4Al+3O2電解冰晶石電解2NaCl（熔融）====2Na+Cl2MgCl2（熔融）===Mg+Cl2電解思考：

為什么工業(yè)上常用電解熔融的MgCl2生產(chǎn)鎂，而不是用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂；為什么生產(chǎn)Al時(shí)又是電解Al2O3，而不是電解熔融AlCl31，因?yàn)镸gO的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl2，所以電解熔融的MgO需要更高的溫度，成本更高2，AlCI3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，不能被電解。金屬活動(dòng)性：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法熱分解法熱還原法電解法熱還原法注意事項(xiàng)1，要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤(rùn)濕，以防止高溫物質(zhì)從四周濺出，同時(shí)損壞紙漏斗。2，蒸發(fā)皿中的細(xì)紗要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。3，觀看實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察實(shí)驗(yàn)加入的試劑，思考氯酸鉀和鎂條的作用。4，觀看實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察鎂條燃燒的現(xiàn)象，觀察紙漏斗下端有沒(méi)有物質(zhì)滴落。鋁熱反應(yīng)①鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：Fe

2

O

3

+2Al

===

2Fe

+

Al

2

O

3

高溫1.裝置中鎂帶、KClO3的作用是什么？鎂條為引燃劑，氯酸鉀為助燃劑思考與討論放熱反應(yīng)溫度可以達(dá)到3000度2.該反應(yīng)點(diǎn)燃之后還需要加熱嗎？鋁熱反應(yīng)鋁＋某些金屬氧化物Al2O3＋金屬其它鋁熱反應(yīng)：一般為熔點(diǎn)高，且活潑性小于鋁的金屬鋁熱劑鋁熱反應(yīng)就是指Al

與某些金屬氧化物（如Fe2O3，MnO2，Cr2O3

等）在高熱條件下發(fā)生置換反應(yīng)，由于該反應(yīng)放出的熱量大，常用該反應(yīng)焊接鋼軌或者冶煉熔點(diǎn)很高，難以冶煉的物質(zhì)鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用應(yīng)用：(1)焊接鋼軌。(2)冶煉金屬。2020年,我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量為10億

t、年平均消耗鋁土礦資源1.34億t左右合理開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的方法提高金屬礦物的利用率開(kāi)發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法防止金屬的腐蝕加強(qiáng)廢舊金屬的回收利用使用其他材料代替金屬材料等金屬冶煉方法：強(qiáng)弱KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu富集法熱分解法熱還原法電解法鋁＋某些金屬氧化物=====Al2O3＋金屬鋁熱反應(yīng)(1)焊接鋼軌。(2)冶煉金屬。合理開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的方法金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1.下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB．在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD．加熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)