人教版高一化学必修1第四章时

第1课时金属矿物的开发利用第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源1.了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)中的作用.2.了解适用于不同金属的冶炼方法(重点).学习目标：赤铁矿Fe2O3萤石CaF2

蓝铜矿Cu3(CO3)2(OH)2

第一页，共十三页。黄铁矿FeS2

辉铜矿Cu2S

天然金Au天然铂Pt第二页，共十三页。一、自然界中金属元素以什么形式存在？1.游离态：思考与交流:如何冶炼自然界的金属元素，得到金属单质？金属活动性顺序KCaNaMgAl,ZnFeSnPb(H),CuHgAgPtAu.金属单质

性（

电子能力）渐弱金属离子的

性（

电子能力）渐强K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋,Zn2＋Fe2＋Sn2＋Pb2＋

（H＋）,Cu2＋Fe3＋Hg2＋Ag＋Pt4+Au3+极少数（

、

少量

等）化学性质

的金属绝大多数（除金、铂等）化学性质

的金属2.化合态：第三页，共十三页。Mn+M+ne-二、金属冶炼的概念、原理、步骤1、概念：2、原理：金属原子金属阳离子

电子利用

反应，使金属化合物中的金属阳离子

电子

成金属原子。金属矿物中提取

的过程

反应第四页，共十三页。3.一般步骤（1）采矿（2）富集将矿物中的

成分提取出来，以减少

、提高

。（3）冶炼利用

反应原理，在一定条件下，将金属矿物中的金属从其化合物中

出来（4）精炼采用一定的方法，

金属，用于生产和制造各种材料第五页，共十三页。三、金属冶炼的方法有哪些？1、热分解法：2、热还原法：所用还原剂：

、

、

、

等适用范围：不活泼金属

、

。2HgOHg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑适用范围：较活泼金属

～

。MgO+CMg(g)+CO

(g)CuO+H2Cu+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2

2CuO+C2Cu+CO2

↑（高炉炼铁）第六页，共十三页。现象镁条

燃烧，发出

光，导致混合物

反应，火星

，发出

光，有红热的

物生成。原理铝热剂：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3铝热反应：铝与金属氧化物放出大量热的反应铝与金属氧化物的混合物实验4－1铝热反应第七页，共十三页。（1）铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。（2）在冶金工业上也常用这一反应原理，冶炼难熔金属钒、铬、锰等。铝热反应有什么应用？3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3第八页，共十三页。3.电解法:适用范围：

金属

2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑冰晶石2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2KCl(熔融)2K+Cl2↑讨论与交流为什么冶炼铝要用高熔点氧化铝（2054℃）而不用低熔点氯化铝（熔点194℃，沸点181℃）？因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不能导电，而氧化铝是离子化合物，熔融状态下能导电。第九页，共十三页。4.其他方法:（1）火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2（2）湿法炼铜：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4不活泼金属金属的冶炼方法总结：按金属活动顺序活泼金属较活泼的金属电解法热还原法热分解法KCaNaMgAl,ZnFeSnPb(H),CuHgAgPtAu富集法第十页，共十三页。不能，金属矿物资源有限，金属冶炼会消耗许多能理，也会造成环境污染（1）提高金属矿物的

；（2）减少金属的使用量

；（3）加强金属资源的

和

；（4）使用

材料代替金属材料。问题1：能不能无限制的开采金属矿物资源？为什么？问题2：合理开发和利用矿物资源，有效使用金属产品、材料的主要途径是有哪些？第十一页，共十三页。（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染思考与交流海底多金属结核矿1.存在于海底的大量多金属结核矿，将是人类重要的金属资源，请你推测目前开发这些海底金属可能会遇到哪些主要问题？并将你的看法同大家