金属矿物的开发利用课件.pptVIP

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 第1课时 金属矿物的开发利用 金 银 铂 陨 铁 赤铁矿 磁铁矿 黄铁矿 孔雀石 菱镁矿 铝土矿 氯化钠 游离态金属矿 化合态金属矿 黄铜矿 人类最早发现和应用的金属分别是： 一、金属矿物的开发利用 不活泼的金属最早使用，因为简单的冶炼技术就可以冶炼不活泼的金属！而活泼金属则不然，需要的冶炼技术较为复杂！ 1、金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 一、金属冶炼的原理 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。 3.你知道从金属矿物中冶炼金属,一般 要经过哪些步骤? 矿石富集 金属冶炼 金属精炼 金属冶炼的步骤: 金属冶炼的实质 金属元素：化合态 即：Mn+ + ne- → M 得到电子 游离态 冶炼金属的方法依据 《浪淘沙》 -刘禹锡 日照澄洲江雾开, 涛金女伴满江隈. 美人首饰侯王印, 尽是沙中海底来. 二、金属冶炼的方法 1、物理方法： 淘金原理 刚果手工金矿开采 马达加斯加街头淘金者 原理是:金的质量较沙重,在淘去粗沙后,用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以粘附金的物质. 2、化学方法 Ⅰ、热分解法： 2HgO == 2Hg+O2↑ 2Ag2O == 4Ag+O2↑ 古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银” Ⅱ、热还原法 CuO+H2 == Cu+H2O 2CuO+C == 2Cu+CO2↑ Fe2O3+3CO== 2Fe+3CO2 ★铝热反应 活泼金属也可以做还原剂，把相对不活泼的金属置换出来，例如：铝 实验4-1 铝热反应 现象 原理 镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物 剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。 2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 高温 镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂 铝热剂：铝与氧化铁的混合物 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3 高温 其它铝热反应 应用： (1)焊接钢轨， (2)冶炼金属。 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。 1886年，在铝的历史上又是一个里程碑。这一年美国的大学生霍尔和法国大学生埃罗，都各自独立地研究出电解制铝法。现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还是有很多其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。 Ⅲ、电解法： MgCl2（熔融）===Mg+Cl2↑ 电解 电解 2Al2O3（熔融）===4Al+3O2↑ 冰晶石 电解 2NaCl（熔融） === 2Na+Cl2↑ 请结合金属活泼性顺序表总结 金属冶炼方法的一般规律： 强 弱 强 弱 电解法 热还原法 热分解法 金属的活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 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 ? ? 物理方法 小试牛刀 1．在冶金工业上，均不能用通常化学 还原剂制得的金属组是 （ ） A．Na、Mg 、Al　 B．Na、K 、Zn 　 C．Fe、Cu、Ag D．Na、Ca、Cu A 2．目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是 （ ） A．CO或氢气还原法 B．铝热反应法 C．电解法 D．热分解法 C 合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料 … … … … … 1．下列叙述正确的是（ ） A．工业上用电解熔融氯化钠的 方法制取钠 B．钠加入氯化镁的饱和溶液中 可以制取金属镁 C．电解冶炼铝的原料是氯化铝 D．碳在高温下能还原氧化