第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)上课课件解析.ppt

第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时 金属矿物的开发和利用 学习目标： 1.了解化学方法在金属矿物中的开发利用（主要是金属冶炼）。 2.掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。 3.掌握铝热反应的原理。　 常见的金属矿物资源 金矿 Au 铂矿 Pt 少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂） 人类最早发现和应用的金属分别是： 黄铜矿 赤铁矿 铝矿 锰矿 钨矿 锌矿 常见的金属矿物资源 白云石 CaMg[CO3]2 辰砂 HgS 黄铜矿 CuFeS2 菱镁矿 MgCO3 大多数金属以化合态存在 如果需要金属单质，那怎么办？ ——冶炼金属 在公元前6000年到7000年左右， 人们就能冶炼出铜 铜 镜 汉武帝时铜币 先秦刀币 冶炼金属要追溯到古代 因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开 发利用金属资源 但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的 利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展 那如何解决 1、金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来用 于生产和制造各种金属材料的过程在 工业上称为金属的冶炼 一、金属矿物的开发利用 我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年。 古代中国劳动人民用木炭炼铁 回忆：初中学过冶炼铁的方法？ Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2 高温 得电子 能由此找出金属冶炼的实质吗？ 2、金属冶炼的实质 实质是用还原的方法使金属化合物中的 金属离子得到电子变成金属原子。 M 得电子 M （被还原） n + 还原出金属的难易由谁决定？ K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 【阅读课本88页内容思考】：在金属活动顺序表中，这些金属冶炼方法分别适用于那些金属呢？ * 物理提取法 结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可； ②金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原 讨论：金属越活泼，越 失电子，该金属离子就越 得电子，还原出该金属就越 。 易 难 难 结论： 由于不同的金属离子的得电子能力 不同，所以要采用不同强度的冶炼方法 要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法 3、金属冶炼的一般方法： (2)热分解法（适合一些不活泼金属） 2HgO === 2Hg + O2 ↑ 加热 2Ag2O === 4Ag + O2 ↑ 加热 (1)物理提取法 (适用于极不活泼的金属——Pt、Au) （3）电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 电解 （4）热还原法（适用于大部分金属） CuO+H2 === Cu + H2O 高温 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑ 高温 注：除了CO、H2、C等做还原剂外，一 些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属 探究实验4 - 1 【提出问题】 ①活泼金属能像 CO那样做还原剂 还原出金属吗？ ②若能， Fe2O3 跟Al在高温条件下反应生成什么？ 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中——铁。 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 高温 1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？ 铝热反应 结论：一些活泼的金属也可作还原剂还原金属 问题 3MnO2+4Al === 高温 Cr2O3+2Al === 高温 3Co3O4+8Al === 高温 其它铝热反应 3Mn+ 2Al2O3 2Cr + Al2O3 9Co + 4Al2O3 小结：冶金的一般方法： 可见，越活泼的金属越难冶炼 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu Hg、Ag 强————————————→弱 弱————————————→强 电解法 热还原法 热分 解法 Pt、 Au 主要冶炼方法 金属离子的得电子 金属失电子能力 金属活动顺序 物理提取法 我们每年数以亿吨计的向自然界索取金属资源，资源就会越来越少，直至有一天枯竭。怎样才能使金属资源可持续发展？ 讨论： 小资料 以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下