化学必修2开发利用金属矿物和海水资源解读.ppt

第一节 开发利用金属矿物和海水资源　 第四章 化学与自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用 C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu 高温 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。 铜 镜 汉武帝时铜币 先秦刀币 在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。 资料卡片 Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑ 孔雀石 青铜：主要含铜和锡、铅，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。 黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。 白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。 青铜是我国使用最早的合金 秦陵铜车马 “青铜之冠??” 司母戊鼎 最重的青铜器 这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最杰出的园林—圆明园后，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价将其赎回。 请同学们勿忘我们的国耻： 中国还有上百万件珍贵文物流失海外。 人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。 济 南 陨 铁 新 疆 陨 铁 南极洲陨铁 古代中国劳动人民用木炭炼铁 我国古代炼铁工业长期领先于世界，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，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。 反应原理: Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 铁矿石 焦炭 空气 石灰石 主要原料： 法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。 由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。 为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮 丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？ 自从美国青年化学家 霍尔发明电解制铝法后， 制铝工 艺不断改进，现在 人们已经熟练掌握了从铝 土矿（主要成分是Al2O3） 中冶炼铝的技术，使得制 铝成本大大下降，使铝走 入千家万户。 电解槽 2Al2O3 (熔融) 4Al ＋ 3O2 ↑ 电解 冰晶石 反应原理: 金、铂等为游离态 得电子，被还原 Mn+ 　　　　M + n e- 主要是化合态 将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。 (1)金属在自然界中的存在形式？ 　 (2)金属冶炼指的是什么？ 一、金属矿物的开发利用 1、金属的冶炼 冶炼金属的步骤： 矿石富集→金属冶炼→精炼 年代 金属的冶炼方法 夏朝铜斝 春秋时期的铁锄和铁削 现代用电解法冶炼铝 什么原因导致人类大量使用金属的时间铜早于铁，而铁早于铝？ 电解法 热还原法 热分解法 工业上 如何冶炼铝和铁?为什么铁和铝的冶炼方法不同？ 金属越活泼，越难冶炼 2、金属冶炼方法的确定—由金属活泼性决定 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag 强 弱 电解法 还原法 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 2Al2O3 (熔融) 4Al ＋ 3O2 ↑ 电解 冰晶石 特别不活泼的金属——物理方法 淘金原理 原理:金的质量较沙重,淘去粗沙后,留下的就是金。 3、金属冶炼的方法 化学方法： （1）热分解法 2HgO 2Hg ＋ O2 ↑ 加热 2Ag2O 4Ag＋O2 ↑ 加热 适合一些不活泼金属 （2）电解法 MgCl2 (熔融) Mg ＋ Cl2 ↑ 电解 2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al ＋ 3O2 ↑ 电解 冰晶石 铝土矿 适合一些非常活泼金属（ Zn前金属） （常用的还原剂有：焦炭、CO、H2 等） （3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属） Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 2CuO + C 2Cu + CO2 高温 高炉炼铁 主要反应 WO3