高中化学人教版(2019)必修第二册第八章第一节自然资源的开发利用1金属矿物的开发利用.pptxVIP

8.1.1金属矿物的开发利用

化学必修二

通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应的应用，构建金属冶炼思维模型。

通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。

了解金属回收和资源保护的意义，认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

学习目标

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。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?

金属矿物的开发和利用

·100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的

杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。

金属矿物的开发和利用

丹砂烧之成水银。——葛洪《抱朴子》

信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。

——沈括《梦

溪笔谈》

金属资源利用的演变发展

铜

拿破仑的铝碗

金属在自然界中的存在

除了金、铂等极少数金属以外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。

金属在自然界中的存在

浪淘沙刘禹锡日照澄洲江雾开，淘金女伴满江限。美人首饰侯王印，尽是江中浪底来。

黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿

在地壳中，含量最高的金属元素是,其次是

金属在自然界中的存在

通过在一定条件下发生氧化还原反应，将金属从其化合物中还原出来。

金属冶炼实质Mn++ne-=M

金属阳离子得e一金属原子

还原反应

金属冶炼的原理

金属冶炼的原理

金属失

电子能力

金属离子

得电子能力

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

可见，越活泼的金属越难冶炼

→弱

→强

强-

弱-

①热分解法——不活泼金属(Ag、Hg等)

2Hgo△2Hg+O₂2Ag₂o4Ag+O₂个

金属的冶炼方法

①热分解法——不活泼金属(Ag、Hg等)

②电解法——活泼金属(Na、Mg、Al等)

2Al₂O₃(熔融电解4Al+30₂个

金属的冶炼方法

冰晶石

①热分解法——不活泼金属(Ag、Hg等)

②电解法——活泼金属(Na、Mg、Al等)

③热还原法——较活泼金属(Fe、Cu等)Fe₂O₃+3c高温2Fe+30商炉炼铁Fe₂O₃+2AF高温2Fe+Al₂锅热反应常用的还原剂：C、CO、H₂、Al等

金属的冶炼方法

铝热反应

纸漏斗镁条

氯酸钾氧化铁和铝粉的混合物

细沙

利用铝热反应可以在野外焊接大截面的钢轨

2Fe+Al₂锅热反应

Fe₂O₃+2AF

高温

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等

铝热反应的应用

坩埚熔渣钢水砂型钢轨

铝热反应

KCaNaMg

AIZnFeSnPb(H

)CuH

gAgPt

电解法

热还原法

热分解

金属矿物的开发和利用

Au

金属矿物的开发和利用

思考与讨论——铝的生产

铝土矿

萤石

石油焦沥青焦

氧化铝

冰晶石

碳素电极

液态铝铝锭

金属矿物的开发和利用

【思考与讨论】

试从能源消耗和环境污染两个角度分析加强废旧金属回收利用的重要性。

用铝土矿生产铝，能耗高，资源消耗量大，在生产过程中会产生大量的废气、废液及废渣，对大气水体及土壤会产生很大污染；而用废旧饮料罐生产铝，能耗低，资源消耗量小，对环境污染很小，变废为宝，既可以减少废旧金属对环境的污染还可以提高矿物有效利用率，是可持续发展的必然要求。

(1)提高金属矿物的利用率

(2)开发环保高效的金属冶炼方法

(3)防止金属的腐蚀

(4)加强废旧金属的回收和再利用

(5)使用其他材料代替金属材料

金属矿物的开发和利用

义H属

矿物资源：

(1)所有金属单质必须通过化学反应才能获得()

(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应

()

(3)越活泼的金属元素，人类利用的越晚()

(4)用热还原法冶炼金属时，可以用H₂将Mg从化合物中还原出来()

(5)铝热反应本质是用铝将比铝活泼性弱的金属从其化合物中置换出来()

对应训练

工业上冶炼金属一般用热分解法、热