第一节 第1课时 金属矿物的开发利用 高一化学下学期人教版（2019）必修第二册课件.pptx

第八章第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用化学与可持续发展

PART01金属矿物的开发利用

01金属矿物的开发利用一、自然界矿物中的金属元素存在形态天然金Au天然铂Pt赤铁矿Fe2O3蓝铜矿Cu3[CO3]2(OH)2萤石CaF2

01金属矿物的开发利用一、自然界矿物中的金属元素存在形态金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活泼性逐渐减弱化合态游离态

01金属矿物的开发利用二、金属的冶炼合理、高效地开发利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料,这一过程在工业上称为金属的冶炼。1.定义2.实质冶炼金属的实质是利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属单质。（化合态）Mn+得电子M（游离态）（被还原）

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法思考：金属采用什么样的冶炼方法，取决于金属哪方面的性质？在进行金属冶炼时，根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法1.物理法对于铂和金，自然界中主要以游离态存在，可以通过物理方法将其分离出来（如浮选法淘金）。千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。——刘禹锡《浪淘沙》

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法2.热分解法对于汞、银等不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将它们从其化合物中还原出来。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2HgO══2Hg+O2↑2Ag2O══4Ag+O2↑△△

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法3.热还原法对于锌和铜之间的大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂如焦炭、CO、H2等，如高炉炼铁。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu3CO+Fe2O3══2Fe+3CO2高温

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法3.热还原法一些活泼金属也可以作为金属冶炼的还原剂，如铝热反应。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2Al+Fe2O3══2Fe+Al2O3高温4Al+3MnO2══3Mn+2Al2O3高温铝热反应实验装置

01金属矿物的开发利用

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法3.热还原法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu实验现象：镁条剧烈燃烧，放热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，可被磁铁吸引。各部分作用：镁条——引燃剂、氯酸钾——助燃剂、细沙——防止蒸发皿炸裂及生成的熔融物溅出应用：冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属，焊接钢轨，穿甲弹

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法4.电解法对于一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2NaCl(熔融)══2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)══Mg+Cl2↑电解电解2Al2O3(熔融)═══4Al+3O2↑电解冰晶石

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法4.电解法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu物质MgCl2MgOAlCl3Al2O3熔点/℃71428521902054结合以上物质的熔点，思考：冶炼镁为什么是电解熔融氯化镁？冶炼铝为什么是电解熔融氧化铝？冰晶石的作用是什么？

01金属矿物的开发利用三、金属冶炼的方法5.置换法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)