【课件】金属矿物的开发利用++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

金属矿物的开发利用第1课时第一节自然资源的开发利用1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不

同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养证据推理与模

型认知能力。2.了解铝的冶炼原理。1.活泼性不同的金属冶炼的一般方法。2.铝的生产流程。[学习目标][重点难点]生活生产国防科技情境导入应用广泛的金属赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)黄铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)铝土矿(Al2O3)自然金自然铂陨铁金属元素在自然界中有哪些存在形式？1.金属元素在自然界中的存在形态游离态：金、铂等极少数金属；化合态：绝大多数金属元素。2.金属的冶炼纯铁利用氧化还原反应化合态游离态

Mn＋＋ne－→M目标一

金属矿物的开发利用金矿Au铂矿Pt赤铁矿(Fe2O3)金属元素铝土矿(Al2O3)软锰矿(MnO2)思考1金属的存在状态和活泼性金属越活泼越难被还原，使用的时间越晚。3.金属的冶炼方法

根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理方法与金属的存在状态和活泼性有关

古法炼汞电解制钠古法炼铁淘金3.金属的冶炼方法KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg

PtAu(1)

热分解法(不活泼的金属Hg、Ag)2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑HgSHg+S古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银”3.金属的冶炼方法(2)热还原法(Zn—Cu中等活泼金属

)【回顾】初中已经学过的高炉炼铁和氢气还原氧化铜。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温CuO+H2Cu+H2O高温常用的还原剂有：CO、H2、C、活泼金属KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg

PtAu3.金属的冶炼方法Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温铝热反应

应用：

焊接钢轨

冶炼金属(3)电解法(KCaNaMgAl很活泼的金属

)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解冰晶石温馨提示：冰晶石（Na3AlF6）降低熔化Al2O3所需温度，降低能耗。KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg

PtAu3.金属的冶炼方法结合下列表格物质的熔沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时，选择Al2O3而不是AlCl3？思考2物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28522054714190（以分子形式存在）沸点/℃360029801412180MgO熔点高，耗能多AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。(4)其他方法：湿法炼铜火法炼铜信州铅山县有苦泉，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》用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧)三日三夜，方见成铜。——明·陆容《菽园杂记》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》极不活泼的金属，如金、铂物理方法3.金属的冶炼方法Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu判断正误(1)在自然界中金属元素都以化合态的形式存在(

)(2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(

)(3)在地壳中含量越多的金属元素，人类利用的越早(

)(4)可以通过电解饱和食盐水的方法获取金属钠(

)(5)铝热反应的本质是用铝将活泼性比铝弱的金属从其化合物中置换出来(

)×练习1√√××冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂；②电解法；③热分解法。下列金属各采用哪种方法？(1)Fe、Zn、Cu等相对较活泼金属：____(填序号，下同)。(2)Na、Mg、Al等活泼金属：____。(3)Hg、Ag等不活泼金属：____。练习2①②③金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂可以采用的方法是_______。练习3电解法锂的金属性介于钠和镁之间，其冶炼方法应与钠和镁的冶炼方法(电解法)相同。金属冶炼方法与金属活泼性关系归纳总结目标二合理开发和利用金属矿物资源矿石冶炼过程中的“三废”问题估计一些矿物可开采的年限1.原因(1)金属矿物资源有限且分布不均匀。(2)冶炼金属的过程中会消耗大量能量且易造成环境污染。(3)金属腐蚀现象严重会造成大量损失。目标二合理开发和利用金属矿物资源计算表明，生产1mol铝消耗的电能至少为1.8×106J，回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿得到铝相比，前者的能耗仅为后者的3%～5%。通过对上述数据的分析和比较，你想到了什么？思考1启示2：金属冶炼必须考虑废弃物的处理对环境的影响，走可持续发展道路。启示1：加强废旧金属的回收和再利用是合理利用金属资源的重要途径。2.金属矿物资源的开发和利用措施(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)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。(5)加强废旧金属的回收和再利用。Al2O3

Fe2O3

SiO2MgO过滤过量盐酸SiO2AlCl3FeCl3MgCl2NaOH溶液过滤Fe(OH)3Mg(OH)2NaAlO2NaClNaOHCO2过滤Al(OH)3NaHCO3NaCl加热Al2O3电解Al思考2

铝元素在地壳中主要以铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）的形式存在，那么如何从铝土矿中提取铝呢？1.酸溶法工业流程写出与Al有关的离子方程式。①__________________________；②__________________________；③_________________________________________。Al2O3＋6H＋==2Al3＋＋3H2O

思考2

铝元素在地壳中主要以铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）的形式存在，那么如何从铝土矿中提取铝呢？Al2O3

Fe2O3

SiO2MgONaOH溶液Fe2O3MgONaAlO2Na2SiO3NaOH盐酸H2SiO3NaClAlCl3氨水Al(OH)3过滤过滤过滤NH4ClNaCl加热Al2O3Al电解2.碱熔法工业流程写出与Al有关的离子方程式。④___________________________；⑤___________________________；⑥_________________________________。

工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：练习(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作为_____，所用到的玻璃仪器是___________________________。(2)沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有______，固体N是______。过滤烧杯、漏斗、玻璃棒泥沙、Fe2O3NaAlO2

Al2O3Fe2O3Al2O3工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：练习泥沙、Fe2O3NaAlO2

Al2O3(3)滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为_______，它属于____(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。(4)实验室里通常向AlCl3溶液中加入______(填“氨水”或“NaOH溶液