高中化学：第四章化学与可持续发展全部课件(共5套)人教版必修2一节 1金属矿物资源.ppt

高中化学 第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 开发和利用金属资源 请同学们列举出常见金属的名称 越多越好 2007年我国主要金属的产量 自然铜 陨铁 陨铁 从外太空陨落到地面的含铁较多的陨石或纯铁 陨铁的使用始于4500多年前 一 金属在自然界中的存在 自然界的金属单质 铁矿石 铝矿石 铜矿石 自然界的金属化合物 一 金属在自然界中的存在 一 金属在自然界中的存在 pt au等金属 物理方法铜 铁等金属单质如何得到 自然界中 不活泼的金属能以 存在 活泼的金属一般只能以 存在 游离态 化合态 如何得到金属单质 自然界中的金属大都以化合态存在 金属的冶炼 用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属 小结 你学过哪些化学反应 可以将金属从化合态转变成游离态 请写出其化学方程式 尽可能多写 讨论 在加热条件下使得某些金属化合物分解得到金属单质的方法 如 一 热分解法 二 金属的冶炼方法 热还原法常用的还原剂有焦炭 一氧化碳和氢气 二 热还原法高温下使用还原剂将金属从其化合物中还原出来的方法 cuo cocu co2 2cuo ccu 2co2 fe2o3 3h22fe 2h2o fe2o3 3co2fe 3co2 高温 讨论 下列反应有什么特点 它们属于哪一类化学反应 二 金属的冶炼方法 铁的冶炼 高炉出铁情景 高炉 高炉炼铁的主要反应 实验4 1 现象 铝与氧化铁反应的化学方程式 镁条剧烈燃烧 发出白光 导致混合物剧烈反应过后 有红热的铁水生成 2al fe2o3 2fe al2o3 高温 镁条的燃烧为反应提供高温条件 氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧 铝热反应 1 铝热反应的装置 2 实验步骤 3 实验现象 镁条剧烈燃烧 放出一定的热量 使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应 反应放出大量的热 并发出耀眼的光芒 纸漏斗的下部被烧穿 有熔融物落入沙中 待熔融物冷却后 除去外层熔渣 仔细观察 可以发现落下的是铁珠 10 11 铝热反应 某些金属氧化物与金属铝在高温下发生氧化还原反应 生成al2o3和新的金属单质 并且放出大量的热 铝热剂 某些金属氧化物和铝的混合物如五氧化二钒与铝 二氧化锰与铝 用途 常用于冶炼某些熔点高 硬度大的金属 也用于焊接钢轨 注 1 m fe2o3 m al 3 12 镁条 氯酸钾的作用 引燃剂 3 铝热反应 冶炼 焊接钢轨 讨论 对于具体的金属而言 我们如何判断该用哪种冶炼方法 冶炼方法和什么有关呢 小结 1 冶炼方法和金属活动性有关 2 热分解法一般适用于不活泼金属 如hg和ag 3 比cu更活泼的金属不能用热分解法 热还原法常用的还原剂有c co h2 某些活泼金属如al 讨论 1 铝热反应 是在高温条件下两种金属之间的置换反应 活泼金属置换不活泼金属 金属之间的置换能否在溶液中进行呢 2 k比na活泼 k能将na从nacl溶液中置换出来吗 3 活泼金属应该用什么方法冶炼 三 电解法对于活泼金属如na al等 用一般的方法不能将其从化合物中还原而得到单质 通常采用电解法 电解法就是在电流作用下 强迫金属阳离子得到电子而变成金属单质 归纳与总结 铜 铁 铝的冶炼原理 cuso4 fe cu feso4 湿法炼铜 活泼金属 归纳与总结 电解法 电解法 热还原法 热还原法 热分解法 kcanamgalznfesnpb h cuhgag 金属活动性 还原性 强 弱 金属冶炼方法 kcanamgal znfesnpb h cu 较活泼金属 不活泼金属 在高温下发生氧化还原反应 常用的还原剂有焦炭 一氧化碳 氢气等 以及一些活泼金属也可做还原剂 三 合理开发利用金属资源 一些矿物可供开采的年限如下图所示 不包括今后新探明的矿物储量 一些国家的金属储备量和金属的回收利用等 讨论 就如何合理开发利用金属资源 请谈谈你们的看法 物尽其用 寻找金属的代用品 合理开采矿物 开发海底矿物资源 回收和利用废旧金属 防止金属腐蚀 回收和利用废旧金属 防止金属腐蚀 物尽其用 合理开采矿物 寻找金属的代用品 开发海底矿物资源 三 合理开发利用金属资源 畅所欲言 合理利用金属 金属的冶炼 将金属从其化合物中还原出来 本课总结 1 下列各种冶炼方法中 可以制得相应金属的是 a 加热氧化铝b 加热碳酸钙c 电解熔融氯化钠d 氯化钠与铝粉高温共热 小试身手 c 2 下列关于金属冶炼的说法不正确的是 a 金属冶炼是指用化学的方法将金属由化合态转变为游离态b 天然矿藏很少只含有一种金属元素 往往含有较多杂质c 金属的冶炼方法主要有热分解法 热还原法和电解法三种方法d 金属冶炼一定要用到还原剂 d 小试身手 3 铝能冶炼某些熔点高 硬度大的金属是因为铝 a 具有导电性和导热性b 具有还原性 且生成氧化铝时放出大量热c 在空气中燃烧 发出耀眼的白光d 是一种金属 且密度小 熔点较低 b 小试身手 据估算 回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20 还可节约金属资源和95 的能源 1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢 跟用铁矿石冶炼比 能节约11t煤和铁矿石 减少污染空气的悬浮微粒11kg 目前世界上已有50 以上的铁和90 以上的金得到了回收利用 废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染 例如 废旧电池中含有汞等 如果废旧电池随意丢弃 汞等渗出会造成地下水和土壤的污染 威胁人类健康 如果将汞等回收利用 不仅可以节约金属资源 还可以减少对环境的污染 你知道吗 便宜20 节约金属资源和95 的能源 减少对环境的污染