化学与可持续发展开发利用金属矿物和海水资源人教版必修2 完整版PPT

1、第四章 化学与可持续发展第一节 开发利用金属矿物和海水资源 一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜思考：分析一下这是什么原因呢？Cu2（OH）2CO3 = 2CuO + H2O + CO2 C + 2CuO = CO2 + 2Cu高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”. 在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最杰出的园林圆明园后，被劫掠到国外的珍贵文物铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价将其赎回。记住我们的国耻：

2、中国还有上百万件珍贵文物流失海外 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁“金属的冶炼”的实质是什么？ 冶炼金属的实质是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。 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。金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐

3、增强冶炼金属的方法 要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法2、热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO = 2Hg + O2 加热2Ag2O = 4Ag + O2 加热归纳冶炼金属的几种方法1、物理提取法：适用于极不活泼的金属Pt、Au3、热还原法（适用于大部分金属）CuO+H2 = Cu + H2O高温Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高温铝热反应实验41 注意观察现象反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，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。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高温1、镁条的作用是什么？2、氯酸钾的作用是什么？铝热剂结

4、论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。问题3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高温Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高温3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高温其它铝热反应 铝热反应的应用 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 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。 然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进

5、，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。Al4、电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) = Mg + Cl2 电解2Al2O3 (熔融) = 4Al + 3O2 电解冰晶石2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2 电解K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg AgPt Au电解法热还原法热分解法物理提取法1、不同的金属，冶炼方法不同+nM得电子M（被还原）因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。2、金属活动 性顺序金属的冶炼金属活动顺序金属失电子能力 金属离子的得电子主要冶炼方法K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag、Pt、Au强弱弱强电解法热还原法热分解法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 练习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