開發(fā)利用金屬礦物和海水資源2

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦人類最早發(fā)現(xiàn)和運用的金屬分別是：教學目的1、了解金屬冶煉的本質、方法2、經(jīng)過比較不同金屬的冶煉，了解不同活動性的金屬冶煉方法不同的緣由3、了解金屬的回收利用與資源的維護自然資源與可繼續(xù)開展廣義地講，所謂自然資源，是指在一定時間、地點的條件下可以產(chǎn)生經(jīng)濟價值的，以提高人類當前和未來福利的自然環(huán)境要素和條件的總稱?？衫^續(xù)開展的目的是滿足人類需求，強調人類的行為要遭到自然界的制約、強調代際之間、人類和其它生物種群之間、不同國家和不同地域之間的公平。它包括經(jīng)濟的可繼續(xù)開展，社會的可繼續(xù)開展、資源可繼續(xù)開展、環(huán)境可繼續(xù)開展和全球可繼續(xù)開展。

思索：1、金屬冶煉指什么？2、為什么不同金屬的冶煉方法不同？3、金屬活動順序與金屬冶煉有什么關系？閱讀教材一、金屬礦物的開發(fā)和利用請同窗們列舉出常見金屬的稱號？這些金屬以何種方式存在于自然界中？金屬元素種類多，分布廣，活動性差別大，在自然界的存在方式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在〔如金和鉑等〕，多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們在生活和生產(chǎn)中運用的金屬資料多是合金或純金屬，這就需求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。金屬冶煉是把金屬礦石中的金屬離子復原成單質的過程，經(jīng)過三個步驟。冶煉的步驟：第一步：礦石的富集：除去雜質，提高礦石中有用成分含量。

第二步：冶煉：利用氧化復原反響，在一定條件下，把金屬離子復原成單質。

第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬。大多數(shù)金屬礦石里含有雜質，如石英、石灰石等，因此在冶煉金屬時首先需求富集礦石。在富集好的礦石中利用不同方法將金屬復原出來，最后進展提純。金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性逐漸減弱金屬離子的得電子才干逐漸加強(一)、金屬冶煉的方法1、熱分解法2、電解法

3、熱復原法

1、熱分解法:適用于金屬活動性順序表中氫以后的金屬冶煉。2HgO==Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑2、電解法:適用于鉀、鈉、鈣、鋁等非?；顫娊饘俚囊睙挕ｋ娊?NaCl〔熔融〕====2Na+Cl2↑電解2Al2O3〔熔融〕====4Al+3O2↑MgCl2〔熔融〕====Mg+Cl2↑電解3、熱復原法:適用于金屬活動性順序表中部的金屬冶煉原理：在高溫下發(fā)生氧化復原反響，常用的復原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等。以及一些活潑金屬也可做復原劑。實驗探求鋁熱反響：1、步驟2、實驗景象3、實驗原理鋁熱反響反響景象：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫鎂條猛烈熄滅，放出一定的熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生猛烈的反響。反響放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光輝。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細察看，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠鋁熱反響的運用

鋁熱反響的原理可以運用在消費上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反響原理，使鋁與金屬氧化物反響，冶煉釩、鉻、錳等3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高溫2、鋁熱反響｛焊接鋼軌冶煉高熔點的金屬10Al+3V2O55Al2O3+6V高溫利用熱復原法冶煉的金屬還有:Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CuO+H2===Cu+H2O高溫2CuO+C===2Cu+CO2↑高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫1、不同的金屬，冶煉方法不同n+M得電子M〔被復原〕由于金屬離子的得電子才干不同，所以冶煉方法不同。2、金屬活動性順序金屬的冶煉金屬活動順序金屬失電子能力

金屬離子的得電子主要冶煉方法K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb〔H〕、CuHg、Ag、強————————————→弱弱————————————→強電解法熱復原法熱分解法以鋁為例，消費一噸原鋁至少要耗費四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年耗費鋁土礦超越一億噸，假設照此開展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。假設人類消費的鋁可以回收利用，只需回收利用量到達產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦耗費量約5000萬噸，這對維護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料消費一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料消費一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省95％以上的能源耗費。他知道嗎？據(jù)有關資料統(tǒng)計，每消費一噸原鋁錠需求耗費能源213．2TJ(電能約占82％)，而消費一噸再生鋁合金錠所需能源耗費為5．5TJ(燃料約占80％)，僅為原鋁錠消費能源耗費的2．6％，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復循環(huán)運用，從再生鋁廢料中再消費鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁消費中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁消費相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁消費可比用水電消費原鋁減少二氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量97％以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)保效益非常顯著。

小資料合理開發(fā)和利用礦物資源，主要途徑有：1、提高金屬礦物的利用率2、