金屬礦物的開發(fā)利用

1、化學(xué)化學(xué)必修必修2第一課時第一課時第一節(jié)第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源開發(fā)利用金屬礦物和海水資源金屬礦物的金屬礦物的開發(fā)利用開發(fā)利用金屬礦物的開發(fā)利用常見的金屬礦物資源金礦金礦鉑礦鉑礦 黃銅礦黃銅礦赤鐵礦赤鐵礦鋁礦鋁礦錳礦錳礦鎢礦鎢礦鋅礦鋅礦金屬礦物的開發(fā)利用（一）金屬元素在自然界的存在（一）金屬元素在自然界的存在游離態(tài)游離態(tài)化合態(tài)化合態(tài)一、金屬礦物的開發(fā)利用一、金屬礦物的開發(fā)利用（二）金屬的冶煉（二）金屬的冶煉使金屬使金屬離子離子得到電子變成金屬得到電子變成金屬原子原子。 將金屬從其化合物中還原出來，用于生將金屬從其化合物中還原出來，用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。產(chǎn)和制造各種金屬材料

2、的過程。1、定義、定義：2、實(shí)質(zhì)、實(shí)質(zhì)：（金和鉑）（金和鉑）（絕大多數(shù)金屬）（絕大多數(shù)金屬）金屬礦物的開發(fā)利用（三）金屬冶煉的一般方法（三）金屬冶煉的一般方法1、熱分解法、熱分解法適用于適用于 的金屬。的金屬。不活潑不活潑如：如：Hg、Ag加熱分解其氧化物。加熱分解其氧化物。2HgO = 2Hg + O22Ag2O = 4Ag + O2思考：能用加熱思考：能用加熱Na2O、MgO的方法來冶煉的方法來冶煉Na和和Mg嗎？嗎？金屬礦物的開發(fā)利用2 2、電解法、電解法MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2電解電解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2電解電解2NaCl (熔融熔融

3、) = 2Na + Cl2電解電解冰晶石冰晶石適用于適用于 的金屬。的金屬。 非?；顫姺浅；顫娙纾喝纾篕、Ca、Na、Mg、Al電解其電解其熔融熔融鹽或氧化物。鹽或氧化物?！叭廴谌廴凇笔侨廴趹B(tài)而不是水溶液。是熔融態(tài)而不是水溶液。必須是離子化合物，共價化合物熔融不導(dǎo)電。必須是離子化合物，共價化合物熔融不導(dǎo)電。注意：注意：金屬礦物的開發(fā)利用3、熱還原法、熱還原法CuO + H2 = Cu + H2O Fe2O3+ 3CO = 2Fe + 3CO2高溫高溫適用于適用于 的金屬的金屬大部分中等活潑大部分中等活潑 如：如：Zn、Fe、Sn、Pb、CuC C、COCO、H H2 2、活潑金屬Al等等用用還

4、原劑還原劑還原其氧化物還原其氧化物常見的還原劑：常見的還原劑：金屬礦物的開發(fā)利用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 4 -1藥品裝置：藥品裝置：操作步驟：操作步驟：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、組裝裝置；、組裝裝置；2、加入鋁粉、氧化鐵粉的混合物；、加入鋁粉、氧化鐵粉的混合物；3、加少量、加少量KClO3，插入鎂條，點(diǎn)燃。，插入鎂條，點(diǎn)燃。鎂條劇烈燃燒，鎂條劇烈燃燒，放出大量熱放出大量熱，發(fā)出耀眼白，發(fā)出耀眼白光，紙漏斗內(nèi)光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng)，有熔融物落入沙劇烈反應(yīng)，有熔融物落入沙中。中。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)：金屬礦物的開發(fā)利用鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)1、概念：、概念：2、原理：、

5、原理：3、鋁熱劑：、鋁熱劑：4、反應(yīng)特點(diǎn)：、反應(yīng)特點(diǎn)：鋁鋁和和金屬氧化物金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并應(yīng)并放出大量熱放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)。的化學(xué)反應(yīng)。鋁某些金屬氧化物鋁某些金屬氧化物 金屬氧化鋁金屬氧化鋁高溫高溫鋁和某些金屬氧化物（如鋁和某些金屬氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、V2O5）組成的混合物。）組成的混合物。高溫下進(jìn)行，并放出大量的熱高溫下進(jìn)行，并放出大量的熱5、應(yīng)用：、應(yīng)用：冶煉高熔點(diǎn)的金屬冶煉高熔點(diǎn)的金屬焊接鋼軌。焊接鋼軌。金屬礦物的開發(fā)利用(1)(1)焊接鋼軌，焊接鋼軌，(2)(2)冶煉金屬。冶煉金屬。鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：金屬礦物的開發(fā)利用 Mn

6、O2+ Al = 高溫高溫Cr2O3+ Al =高溫高溫 Co3O4+ Al = 高溫高溫其它的鋁熱反應(yīng)：其它的鋁熱反應(yīng)：金屬礦物的開發(fā)利用c. 物理提取法物理提取法 極不活潑極不活潑適用于適用于 的金屬。的金屬。如：如：Pt、Au用淘洗的方式進(jìn)行富集。用淘洗的方式進(jìn)行富集。a. 火法煉銅火法煉銅b. 濕法煉銅濕法煉銅Cu2S + O2 2Cu + SO2高溫高溫CuSO4 + Fe Cu + FeSO44、其它冶煉方法、其它冶煉方法 剛果手工金礦開采馬達(dá)加斯加街頭淘金者金屬礦物的開發(fā)利用(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（四）（四）合理開發(fā)和利

7、用金屬礦物資源合理開發(fā)和利用金屬礦物資源1、主要途徑：、主要途徑：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(qiáng)金屬資源的回收和再利用加強(qiáng)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2、回收金屬的意義：、回收金屬的意義：金屬礦物的開發(fā)利用本課小結(jié)本課小結(jié)一、金屬元素在自然界中的存在形式一、金屬元素在自然界中的存在形式二、金屬的冶煉原理及步驟二、金屬的冶煉原理及步驟三、金屬的冶煉方法三、金屬的冶煉方法四、合理開發(fā)和利用金屬礦物資源的主要途徑四、合理開發(fā)和利用金屬礦物資源的主要途徑K Ca Na Mg g Al Zn Fe Sn Pb (H)

8、 Cu Hg g Ag g Pt Au電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法 物理方法物理方法金屬活動性逐漸減弱金屬活動性逐漸減弱鋁某些金屬氧化物鋁某些金屬氧化物 金屬金屬Al2O3高溫高溫鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)金屬礦物的開發(fā)利用1. 冶煉金屬常用以下幾種方法：冶煉金屬常用以下幾種方法：以以C、CO或或 H2 作還原劑還原作還原劑還原 利用鋁熱反應(yīng)原理用利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原還原電解法電解法 熱分解法。熱分解法。 下列金屬各采用哪種方法還原下列金屬各采用哪種方法還原最佳最佳(填序號填序號)。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬等中等活潑的金屬( ) (2)Na、Mg、Al等活潑金屬等活潑金屬( ) (3)Hg、Ag等不活潑金屬等不活潑金屬 ( ) (4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬等高熔點(diǎn)金屬( )練練 習(xí)習(xí)金屬礦物的開發(fā)利用2. 下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是( ) A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5C3. 下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ） A工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法制取鈉工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法制取鈉 B鈉加入氯化鎂的飽和溶液中可以制取金屬鎂鈉加入氯化鎂的飽和溶液中可以制