資源簡介

(共24張PPT)
探析
自然資源的開發利用
第1課時 金屬礦物的開發
第八章 第一節
人教版化學 必修2
少數不活潑金屬以游離態的形式存在
1. 金屬在自然界的存在狀態
金
銀
金屬礦物的開發利用
鉑
金屬礦物的開發利用
大多數金屬以化合態的形式存在
黃銅礦
輝銅礦
閃鋅礦
菱鎂礦
孔雀石
方鉛礦
1
2
3
我國5000多年前開始使用青銅器
3000多年前開始使用鐵器
20世紀開始大量使用鋁型材
與金屬活動性順序有關
金屬礦物的開發利用
思考：為什么是按照這個順序呢？
2. 金屬礦物開發利用的歷史
金屬的冶煉
將金屬從其化合物中還原出來，用于生產各種金屬材料的過程。
1. 定義：
2. 原理：
Mn+(化合態) M(游離態)
+ne-
得到電子，被還原
用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成單質。
思考：金屬離子得電子的能力是否相同？與什么有關呢？
金屬活動性順序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
單質失電子能力逐漸減弱，對應陽離子得電子能力逐漸增強
金屬的冶煉
思考：如何從金屬礦物中提煉金屬呢？
金屬的冶煉
3. 主要步驟：
礦石富集：除去雜質，提高礦石中有用成分含量。
冶煉：利用氧化還原反應，在一定條件下，把金屬離子還原成單質。
精煉：采用一定方法，提煉金屬。
金屬的冶煉
（2）不活潑的金屬——熱分解法
2HgO 2Hg + O2↑
2Ag2O 4Ag + O2↑
汞和銀，其陽離子得電子的能力強，可以直接用加熱的方法將它們從其化合物中還原出來。
4. 冶煉方法：
（1）金、鉑 —— 物理方法
金屬的冶煉
(3) 非常活潑的金屬——電解法
在金屬活動性順序中，排在前五的金屬，其對應的金屬陽離子氧化性很弱，很難得到電子，工業上常采用電解法冶煉。
MgCl2(熔融) ====Mg+Cl2↑
電解
電解
2NaCl(熔融) ==== 2Na+Cl2↑
2Al2O3(熔融) ==== 4Al+3O2↑
冰晶石
電解
Na3AlF6
助溶劑，降低
氧化鋁的熔點
金屬的冶煉
工業上冶煉Al時用Al2O3，因為Al2O3為離子化合物，而AlCl3為共價化合物，熔融態不能導電。
工業上冶煉Mg時用MgCl2，因為MgO雖為離子化合物但熔點很高，耗能太大。
電解法冶煉金屬需為離子化合物
思考：為什么工業上煉鋁不用AlCl3 ，而煉鎂時不用MgO呢
金屬的冶煉
（4）其他金屬 —— 熱還原法
其他金屬對應的陽離子，得電子能力較強，常用熱還原法冶煉。
常見還原劑：焦炭、一氧化碳、氫氣
一些活潑金屬也可作還原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來。
金屬的冶煉
Fe2O3+3CO ==== 2Fe + 3CO2 ↑
高溫
CuO+H2 ==== Cu + H2O
高溫
Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu（濕法煉銅）
金屬的冶煉
鋁熱反應
金屬的冶煉
鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發出耀眼白光，紙漏斗內劇烈反應，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。
助燃劑
化學方程式： Fe2O3+2Al ==== 2Fe+Al2O3
高溫
實驗現象
鎂條的作用
引燃劑
氯酸鉀的作用
①利用鋁熱反應焊接鋼軌。
②冶金工業中，冶煉釩、鉻、錳等金屬。
鋁熱反應的應用：
金屬的冶煉
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬的冶煉
小結：金屬冶煉的方法
電解法
熱還原法
常用還原劑：
C、CO、H2、Al
熱分解法
物理
提取法
北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中寫到：“信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅。”
唐代詩人劉禹錫在《浪淘沙九首》（之六）中有云：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江偎。美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來。”
“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”——晉代的葛洪《抱樸子內篇·黃白》
思考：以下金屬的冶煉中涉及了哪些金屬的“冶煉”？
金屬的冶煉
合理開發利用金屬礦物
開發環保高效的冶煉方法；
提高金屬礦物的利用率
防止金屬腐蝕；
加強廢舊金屬回收和再利用；
尋找金屬替代品。
合理開發和利用礦物資源:
課堂小結
金屬的
存在形式
金屬的
冶煉原理
金屬的
冶煉方法
合理
開發利用
P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ/mol，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ/mol。下列敘述正確的是(　　)
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為 kJ/mol
D．P—P鍵的鍵能為 kJ/mol
1．中國的煉丹術延續了一千多年，雖然人們夢想的長生不老之藥沒能制出，但煉丹家們卻積累了豐富的經驗。“金丹”卷中記述：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”。丹砂就是硫化汞，從中可以看出煉丹家們提取金屬汞的方法是（ ）
A．熱分解法 B．熱還原法
C．置換法 D．淘取法
A
P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ/mol，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ/mol。下列敘述正確的是(　　)
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為 kJ/mol
D．P—P鍵的鍵能為 kJ/mol
2．下列金屬的冶煉方法中正確的是(　　)
A.電解氯化鈉溶液冶煉金屬鈉
B.電解熔融的氯化鋁冶煉金屬鋁
C.將鐵粉與氧化鎂混合加熱冶煉鎂
D.用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵
D
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
3.我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800 ℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是(　　)
A.“藥金”實質上是銅鋅合金
B.冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅
C.用王水可區別黃金和“藥金”
D.用灼燒法不能區別黃金和“藥金”
A
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
4.金屬鋰是密度最小的金屬，等質量的不同金屬，鋰可以釋放出更多的電子，故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則冶煉金屬鋰應采用的方法是(　　)
A.電解法 B.熱還原法
C.熱分解法 D.鋁熱法
A
THANKS
謝謝聆聽

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