8.1.1自然资源的开发与利用 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

文武之道HX高中化学资源平台第八章

化学与可持续发展第一节自然资源的开发与利用20220430第1课时

金属矿物的开发利用新人教版高中化学必修二第八章化学与可持续发展第一节

自然资源的开发利用

文武之道HX第1课时

金属矿物的开发利用教学目标1.通过金属矿物的开发利用为例，认识化学在实现无机金属元素及其化合物转化中的作用和贡献。2.通过人类对金属元素利用的历史，掌握金属冶炼的方法。文武之道HX文武之道HX第一节自然资源的开发利用第1课时

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6正(1)金属在自然界中的存在化合态游离态化合态游离态在金属化合物中，金属元素都显-------价金、铂等极少数金属(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从________态还原为________态的过程，即：Mn＋＋ne－＝M。化合

游离

富集除杂精炼提纯

冶炼Mn＋M＋ne－一.金属在自然界中的存在及冶炼KCaNaMgAIZnFeSnPbCuHgAgPtAu一般超级活泼不活泼活泼惰性(4)金属活泼性顺序电解法热还原法热分解法物理筛选约200年前约2500年前约6000年前约6000年前(5)金属冶炼方法①热分解法——不活泼金属（Ag、Hg等）2Ag2O4Ag+O2↑△2HgO2Hg+O2↑△②热还原法——较活泼金属（铁、铜等）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温高炉炼铁常用的还原剂：C、CO、H2、Al等Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温WO3+3H2

W+3H2O高温2CuO+C2Cu+CO2高温③电解法——很活泼金属（镁、钠、铝等）2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解电解时必须熔化这些盐或氧化物，只有这样才能导电。不能用AlCl3代替Al2O3冰晶石用来降低Al2O3熔点2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解冰晶石熔点：714℃熔点：801℃熔点：2054℃氯化铝（AlCl3）熔点：194℃，为何不选我？④常见反应俗称a.火法炼铜b.湿法炼铜c.热还原法炼镁碳被氧化为一氧化碳生成的镁为气体Cu2S+O22Cu+SO2高温CuSO4+Fe=Cu+FeSO4MgO+CMg↑+CO↑高温铜镜铜币小结：金属冶炼方法(用化学方程式表示)电解法热还原法热分解法Na:

高炉炼铁：

AI:

Hg:

H2还原WO3：

焦炭还原制铜：

Mg:

Ag:

NaCI(熔融)2Na+

CI2

↑

通电MgCI2(熔融)Mg+

CI2

↑

通电2AI2O3(熔融)4AI+3O2

↑

通电冰晶石3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温WO3+3H2

W+3H2O高温C+2CuO2Cu+CO2高温2HgO2Hg+O2↑△2Ag2O4Ag+O2↑△2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe高温(6)金属冶炼方法的选择①金属活泼性与冶炼方法的关系②有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如Na＋KClK↑＋NaCl2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。850℃700~800℃实验装置实验现象实验结论原理应用①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe高温②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；Al与MgO能否高温时反应？铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序中铝后的金属的氧化物反应。拓展：铝热反应二.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……………(1)铝合金的熔点比纯铝的高(

)(2)合金材料中不可能含有非金属元素(

)(3)电解氯化镁溶液制取金属镁(

)(4)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应(

)(6)将MgO与铝粉混合发生铝热反应制备镁(

)课堂练习✖✖✖✖172．下列说法中正确的是(

)A．氯化铝是一种电解质，可用电解氯化铝制铝B．工业上通过电解氯化钾溶液制备金属钾和氯气C．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，Na＋被还原D．MgCl2(aq)→Mg(OH)2→MgOMg，在给定条件下能实现电解AlCl3是共价化合物，AlCl3不导电，不能电解生成Al，A错误电解KCl溶液不能生成K，B错误电解熔融氯化钠制取金属钠，Na＋被还原，C正确MgO熔点很高，制Mg时不是电解MgO而是电解MgCl2，D错误4、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：①Na②Zn

③Hg

④Al

电解法加热还原法加热分解法电解法3、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、电解熔融氯化钠C、加热碳酸钙D、氯化钠与铝粉高温共热5．铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有____________。A．KCl

B．KClO3C．MnO2 D．Mg(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与铝粉进行铝热反应。①引发铝热反应的操作是_________________________________________。②产物中单质是____________(写名称)。BD加少量KClO3，插上镁条并将其点燃铁(1)做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上镁条，点燃镁条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。6．(新教材RJ必修第一册P80T4改编)某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是(

)A．合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B．铜银都能与稀硝酸反应，收集到的VL气体一定全为NOC．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ应是烘干D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数ⅠⅡⅢ？？称量：Wg溶液？+NaCI溶液合金样品用排水法收集气体体积为