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页，共十八页。(1)金属在自然界中的存在形式？

一、金属矿物的开发利用

1、金属的冶炼游离态：如Au、Pt等不活泼金属；化合态：绝大多数金属，如：K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu等；第二页，共十八页。赤铁矿Fe2O3

黄铁矿FeS2

天然金Au天然铂Pt辰砂HgS磁铁矿Fe3O4资料第三页，共十八页。黄铜矿CuFeS2菱镁矿MgCO3铝土矿Al2O3

胆矾CuSO4·5H2O方铅矿PbS辉铜矿Cu2S第四页，共十八页。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”。铜镜汉武帝时铜币先秦刀币

资料卡片Cu2(OH)2CO3

＝2CuO+H2O+CO2↑孔雀石第五页，共十八页。2、金属冶炼的实质Mn++ne-=M还原反应冶炼金属的步骤：矿石富集→金属冶炼→精炼第六页，共十八页。7年代金属的冶炼的变迁夏朝铜斝春秋时期的铁锄和铁削现代用电解法冶炼铝什么原因导致人类大量使用金属的时间铜早于铁，而铁早于铝？第七页，共十八页。（1）电解法MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石铝土矿适用于非常活泼金属（Al之前的金属）降低氧化铝的熔点强调：电解熔融状态的化合物，不是化合物的水溶液第八页，共十八页。思考？MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点（℃）28522072712190沸点（℃）360029801418180为什么制备Mg用电解MgCl2的方法而冶炼Al用电解Al2O3的方法？解释：MgO的熔点很高，而MgCl2熔点较低，所以电解熔融物进行冶炼时，选用氯化镁而不选用氧化镁，以节约熔化所需能量。Al2O3的熔点很高，AlCl3的熔点很低，却采用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝的原因是：氯化铝是共价化合物。第九页，共十八页。

（常用的还原剂有：焦炭C、CO、H2

、Al等活泼金属）（2）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）——高温Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高温2CuO+C2Cu+CO2

高温高炉炼铁WO3+3H2W+3H2O

高温（3）其他冶炼方法Cu2S+O22Cu+SO2

高温火法炼铜Fe+CuSO4

Cu+FeSO4湿法炼铜第十页，共十八页。（4）热分解法2HgO2Hg＋O2↑加热2Ag2O4Ag＋O2↑加热（适用于一些不活泼金属）第十一页，共十八页。铝热反应实验4－1观察实验现象？第十二页，共十八页。①反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入漏斗，冷却后为黑色固体。铝热反应的应用：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高温铝热反应：其它铝热反应：铝＋某些金属氧化物Al2O3＋金属高温几个概念：

铝热剂：铝粉和某些金属氧化物组成的混合物

引燃剂：镁条助燃剂：氯酸钾铝热反应实验4－13MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn高温Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3高温高温第十三页，共十八页。铝热反应的应用：铝热反应应用冶炼难熔的金属焊接钢轨第十四页，共十八页。电解法热还原法热分解法2、金属冶炼方法—由金属活泼性决定NaMgAl

ZnFeSnPbCu

HgAg强弱第十五页，共十八页。课堂练习:2、下列关于金属冶炼的说法不正确的是()

A、金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的

B、天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质

C、金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤

D、金属冶炼一定要用到还原剂D1、金属冶炼的目的是（）

A、把金属化合物还原为金属单质

B、除去金属中的杂质

C、把金属单质变为氧化物

D、把电能转变为化学能A第十六页，共十八页。5、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作为还原剂还原法；②热分解法；③电解法；④铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。Al：；Mg：；Cu：；Hg：；Mn：。③③①①④

3、工业上常采用电解法冶炼的金属是（）

A、FeB、CuC、AlD、Ag4、可用热分解法就可能制得的金属有（）

A、CuCrB、TiWC、AgHgD、NaAlCC第十七页，共十八页。Fe＋Cu2+＝Cu＋Fe2+