第四章1金属矿物的开发利用

1、第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源第一课时第一课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用【学习目标】【学习目标】1、了解金属在自然界存在形态、了解金属在自然界存在形态2、掌握金属冶炼的方法、掌握金属冶炼的方法3、掌握铝热反应原理及实验、掌握铝热反应原理及实验4、了解金属回收和资源保护的意义、了解金属回收和资源保护的意义我国金属矿产资源现状我国金属矿产资源现状我国金属矿产资源品种齐全，储量丰富。已探明储量我国金属矿产资源品种齐全，储量丰富。已探明储量的有的有54种。资源比较丰富的有钨、钼、锡、锑、汞、种

2、。资源比较丰富的有钨、钼、锡、锑、汞、铁、铅锌等。其中稀土金属、钨、锌、锑铁、铅锌等。其中稀土金属、钨、锌、锑 在世界各国在世界各国的储量中名列前矛。钨、锑、和锡至今仍是世界上的的储量中名列前矛。钨、锑、和锡至今仍是世界上的名牌矿种。但是，我国金属矿产资源品种及含量地域名牌矿种。但是，我国金属矿产资源品种及含量地域分布不均，许多分布在西部边远地区。且贫矿多，富分布不均，许多分布在西部边远地区。且贫矿多，富矿少，加大了矿石开采和加工难度。许多需求量较大矿少，加大了矿石开采和加工难度。许多需求量较大的富铁矿、锰、铬、铜、铝等储量不足铅、锌、镍、的富铁矿、锰、铬、铜、铝等储量不足铅、锌、镍、金银等，

3、人均拥有量也明显低于世界平均水平。许多金银等，人均拥有量也明显低于世界平均水平。许多矿产品种不能自给自足，需要大量进口。因此，如何矿产品种不能自给自足，需要大量进口。因此，如何保护与综合利用金属矿产资源并实施全球化的策略成保护与综合利用金属矿产资源并实施全球化的策略成为我们面临的重要课题。为我们面临的重要课题。【阅读与思考】【阅读与思考】1、金属元素在自然界有哪几种存在形态？、金属元素在自然界有哪几种存在形态？2、什么叫金属的冶炼？、什么叫金属的冶炼？3、金属元素在化合物中化合价是正价，、金属元素在化合物中化合价是正价， 还是负价？为什么？还是负价？为什么？5、金属冶炼常用方法有哪些？举例说明

4、、金属冶炼常用方法有哪些？举例说明4、金属冶炼的实质是什么？、金属冶炼的实质是什么？钨矿钨矿锌矿锌矿锡矿锡矿赤铁矿赤铁矿黄铜矿黄铜矿【我国丰富的金属矿产资源】【我国丰富的金属矿产资源】金矿金矿铂矿铂矿稀土矿稀土矿1、金属元素在自然界的存在形态、金属元素在自然界的存在形态存在存在形态形态游离态游离态化合态化合态（极少数不活泼金属，如（极少数不活泼金属，如Au、Pt）（绝大多数金属元素）（绝大多数金属元素）一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用2、金属的冶炼、金属的冶炼金属的冶炼定义：金属的冶炼定义：将金属从其化合物中还原出来，转变将金属从其化合物中还原出来，转变为金属单质的过程。为金属单质

5、的过程。金属冶炼的实质：金属冶炼的实质：Mn+M+ne-利用还原的方法，使金属化合物中的金属离利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子子得到电子变成金属原子 金属冶炼的方法金属冶炼的方法a、 热分解法热分解法2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2（一些不活泼金属）（一些不活泼金属）b、电解法、电解法MgCl2（熔融）（熔融）Mg + Cl2电电 解解2Al2O3（熔融）（熔融）4Al+ 3O2电电 解解2NaCl（熔融）（熔融）2Na+Cl2电电 解解（非常活泼的金属如（非常活泼的金属如K、Ca、Na等）等）注意：注意：“熔融熔融”是熔融态而不是水溶液是熔融态而不是水溶

6、液c、热还原法、热还原法CuOCu +H2O+ H2Fe2O32Fe+3CO2+3CO（大部分金属）（大部分金属）常用还原剂：常用还原剂：CO、焦炭、焦炭、H2等等铝热反应铝热反应铝铝 热热 反反 应应 【实验现象】【实验现象】镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，并放出大量的热，纸漏斗下部被并放出大量的热，纸漏斗下部被烧穿，有熔融物落入沙中。烧穿，有熔融物落入沙中。【问题探究】【问题探究】1、镁条的作用是什么？、镁条的作用是什么？2、氯酸钾有什么作用？、氯酸钾有什么作用？【归纳】【归纳】点燃镁条后，放出大量的热，使氯点燃镁条后，放出大量的热，使氯酸钾分解放出氧气，氧气又

7、加剧镁酸钾分解放出氧气，氧气又加剧镁条燃烧，产生高温，引发铝与氧化条燃烧，产生高温，引发铝与氧化铁的反应。铁的反应。Fe2O32Fe+Al2O3+2Al铝热剂铝热剂铝和金属氧化物的混合物铝和金属氧化物的混合物铝与金属氧化物的反应铝与金属氧化物的反应铝热反应铝热反应【铝热反应】【铝热反应】说明：说明：铝热反应是一类反应，不仅指铝铝热反应是一类反应，不仅指铝 和氧化铁的反应。如铝与氧化锰等和氧化铁的反应。如铝与氧化锰等 铝热反应也属于热还原法铝热反应也属于热还原法高温高温铝热反应应用：铝热反应应用：焊接钢轨、焊接钢轨、冶炼熔点高的金属冶炼熔点高的金属【归纳总结】【归纳总结】K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au金属活动性顺序表金属活动性顺序表金属原子失电子能力金属原子失电子能力金属离子得电子能力金属离子得电子能力强强弱弱电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物物理理提提取取法法金属冶炼的一般规律金属冶炼的一般规律强强弱弱3、有效利用金属资源的有效途径、有效利用金属资源的有效途径提高金属矿物的利用率提高金属矿物的利用率减少金属的使用量减少金属的使用量加强金属资源的回收利用加强金属资源的回收利用用其他材料代替金属材料等用其他材料代替金属材料等【本节总结】金属