开发利用金属矿物和海水资源 - 副本.pptx

第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 一、金属矿物的开发和利用 金属元素在自然界的存在形态 问：人类发现并使用金属的顺序是什么？ 问：可以发现什么规律？（提示：金属活动性） 常见的矿物质 金属冶炼 金属活动性顺序表中，金属位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼的金属只能用最强的还原手段来还原。 金属的冶炼原理及方法 金属活动顺序 金属的冶炼原理及方法 铝热反应 应用 焊接钢轨 冶炼高熔点金属：V、Cr、Mn等 燃烧弹 反应特点 剧烈反应放出大量热，使被还原金属熔融 体现铝的还原性，氧化铝的高熔点 铝热剂 铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物 Fe2O3+Al 问：钢轨裂缝如何修补？ 铝热反应 某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下： 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸点/℃ 2 467 2 980 2 750   (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸点/℃ 2 467 2 980 2 750   (2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_______，反应的离子方程式为______________。 (3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是__(填序号)。 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液 冶炼方法与金属活泼性的关系 金属的活动性顺序 K、Ca、 Na、Mg、Al Zn、Fe、 Sn、Pb、 （H）、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力 主要冶炼方法 还原剂或特殊措施 电解法 热还原法 热分解法 富集法 强大电流 提供电子 H2、CO、C、 Al等加热 加热 物理方法 课堂练习 (2011·上海春季，17)金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为：金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于 (　　) A．金属在地壳中的含量多少 B．金属的熔、沸点高低 C．金属的活泼性强弱 D．金属的导电性强弱 金属在自然界中存在的形态除了____、____等极少数金属外，绝大多数金属以________的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显____化合价。 (1)热分解法 例如：2HgO=2Hg＋O2↑，2Ag2O=4Ag＋O2↑。 用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属 性____，金属元素的原子________失去电子，其金属 离子________得到电子，该金属元素所形成的化合物 稳定性________。 (2)热还原法冶炼金属 ①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为_______________________。 ②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为_________________。 ③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为_____________________。 ④活泼金属还原法。例如：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为_________________。 (3)电解法冶炼金属 例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，其化学方程式依次为________________________。 用铝热反应还原下列物质，制得金属各1 mol时，消耗铝最少的是 (　　) A．MnO2 B．Cr2O3 C．V2O5 D．Fe3O4 7．2005年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学原理为： ①2MoS2＋7O2===2MoO3＋4SO2； ②MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O； ③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl； ④H2MoO4 === MoO3＋H2O； ⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。 则下列说法正确的是 (　　) A．MoS2煅烧产生的尾气可直接排入空气中 B．MoO3