古代中国劳动人民用木炭炼铁3金属冶炼的方法.PPT

我国古代金属的冶炼 * * 金属矿物的开发和利用 广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。 自然资源与可持续发展 同学们： 你能说出金属元素在自然界中的存在形式和分布吗？ 金属元素在自然界中的存在形式 1. 游离态 少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在， Au Pt及少量Ag Cu 2. 化合态 化学性质比较活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在， Na Mg Al 等 金属在自然界中主要分布于矿物、动物体及海洋资源中。 1. 金属冶炼的实质 用还原的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即： Mn+ + ne- M 人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。 2. 金属冶炼的步骤 ⑴ 矿石的富集 矿石的采集，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量 ⑵ 冶炼 利用氧化还原反应，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。 ⑶ 精炼 提高金属的纯度 人类最早发现和应用的金属分别是： 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”. 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”。 铜 镜 汉武帝时铜币 先秦刀币 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们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。 古代中国劳动人民用木炭炼铁 3.金属冶炼的方法 (1)物理提炼法 （适用于Au、Pt） (2)热分解法 2HgO==Hg+O2 2Ag2O==4Ag+O2 (3)热还原法 常见还原剂：焦碳、CO、H2、活泼金属Al等 2CuO+C===2Cu+CO2 ↑ CuO+H2===Cu+H2O 高温 高温 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3 高温 （4） 电解法 2NaCl====2Na+Cl2 电解 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 讨论1： 为什么不同金属的冶炼方法不同,与金 属活动性顺序有何关系？ 强————————————→弱 弱————————————→强 K、Ca、Na、Mg、Al 电解法 Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu 热还原法 Hg、Ag、 热分解法 Pt、Au 物理法 讨论2： 热还原法中，用不同的还原剂来冶炼金属有何 差异？ 1.用H2作还原剂得到的金属纯度高，但原料价格昂贵； 2.用C作还原剂得到的金属纯度较低，但原料价格便宜， 在实际工业生产中，往往用焦炭转化为CO来冶炼金属； 3.用Al作还原剂得到的金属纯度低，原料价格昂贵，但 操作简单，可满足特殊情况下金属的冶炼。 拓展： 金属冶炼除上述四种方法外，还有其他方法 特殊法：Mg + 2RbCl === MgCl2 + 2Rb 高温 讨论： 1.请举例说明身边可回收再利用的金属及其意义； 2.海底有大量的金属结核矿，将是人类重要的金属， 资源请你推测目前开发这些金属资源可能会遇到那 些主要问题。 金属的回收和资源保护 1.回收金属的意义 4.金属资源的回收与利用 （1）节约矿物资源； （2）节约能源； （3）减少环境污染。 2.回收金属的实例 （1）废旧钢铁用于炼钢； （2）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银 练习： 1.冶炼金属一般有下列四种方法：① 焦炭法；② 水煤气（氢气或一氧化碳）法；③ 活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：⑴ 火烧孔雀石炼铜；⑵ 湿法炼铜；现代有：⑶ 铝热法炼铬；⑷光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是 A. ⑴用① B. ⑵用② C. ⑶用③ D.⑷用④ （ B ） 2.古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌，赤铜（Cu2O)，木炭混合加热到800℃得金光闪闪的“药金”。 ⑴“药金”的主要成分是_______________。 ⑵写出有关冶炼的化学方程式。 C