資源簡介

(共25張PPT)
8.1.1金屬礦物的開發利用
化學必修二
通過金屬冶煉原理的學習和冶煉方法的歸納，理解氧 化還原反應的應用，構建金屬冶煉思維模型。
通過鋁的冶煉成本的計算，認識合理開發和利用金屬 資源的重要性和必要性。
了解金屬回收和資源保護的意義，認識和體會化學在自 然資源開發和利用中的意義和作用。
學習目標
法國皇帝拿破侖是一個喜歡炫耀自己的人。他常常大擺
宴席，宴請天下賓客。每次宴會，他總是擺出一副高人 一等的樣子。餐桌上的用具幾乎全是用銀制成的，唯有 他自己用的那一個碗卻是鋁制品。為什么貴為法國皇帝， 在當時卻不用高貴而亮麗的銀碗，而用色澤要暗得多的
鋁碗呢
金屬礦物的開發和利用
金屬礦物的開發和利用
· 100多年前，為了表彰門捷列夫對化學的
杰出貢獻，英國皇家學會不惜重金制作了 一個比黃金還要貴重的獎杯——鋁杯，贈 送給門捷列夫。
金屬礦物的開發和利用
丹砂燒之成水銀。 ——葛洪《抱樸子》
信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。其水熬之，則成膽 礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之異化為銅。
——沈括《夢
溪筆談》
金屬資源利用的演變發展
銅
拿破侖的鋁碗
金屬在自然界中的存在
除了金、鉑等極少數金屬以外，絕大多數金屬 以化合物的形式存在于自然界。在這些金屬化 合物中，金屬元素都顯正化合價。
金屬在自然界中的存在
浪淘沙 劉禹錫 日照澄洲江霧開， 淘金女伴滿江限。 美人首飾侯王印， 盡是江中浪底來。
黃銅礦 赤鐵礦 鋁礦 錳礦 鎢礦
在地殼中，含量最高的金屬元素是 ,其次是
金屬在自然界中的存在
通過在一定條件下發生氧化還原反應，將金屬從 其化合物中還原出來。
金屬冶煉實質 Mn++ne-=M
金屬陽離子 得 e一 金屬原子
還原反應
金屬冶煉的原理
金屬冶煉的原理
金屬失
電子能力
金屬離子
得電子能力
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
可見，越活潑的金屬越難冶煉
→弱
→強
強-
弱-
①熱分解法——不活潑金屬 (Ag 、Hg 等)
2Hgo△ 2Hg+O 2Ag o 4Ag+O 個
金屬的冶煉方法
①熱分解法——不活潑金屬(Ag、Hg 等 )
②電解法——活潑金屬 (Na 、Mg 、Al 等)
2Al O (熔融 電解 4Al+30 個
金屬的冶煉方法
冰晶石
①熱分解法——不活潑金屬(Ag、Hg 等 )
② 電解法——活潑金屬 (Na 、Mg 、Al 等)
③熱還原法——較活潑金屬 (Fe 、Cu 等 ) Fe O +3c高溫 2Fe+30 商爐煉鐵 Fe O +2AF 高溫 2Fe+Al 鍋熱反應 常用的還原劑：C、CO、H 、Al 等
金屬的冶煉方法
鋁熱反應
紙漏斗 鎂條
氯酸鉀 氧化鐵和鋁 粉的混合物
細沙
利用鋁熱反應可以在野外焊接大截面的鋼軌
2Fe+Al 鍋熱反應
Fe O +2AF
高溫
鋁熱反應的原理可以應用 在生產上，如用于焊接鋼軌等。 在冶金工業上也常用這一反應 原理，使鋁與金屬氧化物反應， 冶煉釩、鉻、錳等
鋁熱反應的應用
坩堝 熔渣 鋼水 砂型 鋼軌
鋁熱反應
K Ca Na Mg AI Zn Fe Sn Pb(H )Cu H
g Ag Pt
電解法 熱還原法 熱分解
金屬礦物的開發和利用
Au
金屬礦物的開發和利用
思考與討論——鋁的生產
鋁土礦
螢石
石油焦瀝青焦
氧化鋁
冰晶石
碳素電極
液態鋁 鋁錠
金屬礦物的開發和利用
【思考與討論】
試從能源消耗和環境污染兩個角度分析加強廢舊金屬回收利用的重要性。
用鋁土礦生產鋁，能耗高，資源消耗量大，在生產過程中會產生大 量的廢氣、廢液及廢渣，對大氣水體及土壤會產生很大污染；而用廢舊飲 料罐生產鋁，能耗低，資源消耗量小，對環境污染很小，變廢為寶，既可 以減少廢舊金屬對環境的污染還可以提高礦物有效利用率，是可持續發展 的必然要求。
(1)提高金屬礦物的利用率
(2)開發環保高效的金屬冶煉方法
(3)防止金屬的腐蝕
(4)加強廢舊金屬的回收和再利用
(5)使用其他材料代替金屬材料
金屬礦物的開發和利用
義 H 屬
礦物資源：
(1)所有金屬單質必須通過化學反應才能獲得( )
(2)利用化合物冶煉金屬時，金屬元素一定發生還原反應
( )
(3)越活潑的金屬元素，人類利用的越晚( )
(4)用熱還原法冶煉金屬時，可以用H 將Mg 從化合物中還 原出來( )
(5)鋁熱反應本質是用鋁將比鋁活潑性弱的金屬從其化合 物中置換出來( )
對應訓練
工業上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。
你認為選擇方法的主要依據是( D )
A.金屬在自然界的存在形式
B.金屬元素在地殼中的含量
C.金屬熔點高低
D. 金屬陽離子得電子的能力
對應訓練
金屬的活潑性與冶煉方法的關系
K Ca Na Mg Al |Zn Fe Sn Pb(H)Cu|Hg Ag|Pt Au
電解法 熱還原法 熱分解法物理法
金屬單質還原性、失電子能力依次減弱 金屬陽離子氧化性、得電子能力依次增強
小結
下列各種冶煉方法中，可以制得相應金屬的是 B
A、加熱氧化鋁 B、電解熔融氯化鈉
C、加熱碳酸鈣 D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱
當堂檢測
A. 升煉倭鉛過程包含 氧化還原反應
B. 鋅火是鋅蒸氣和一 氧化碳在空氣中燃燒 C. 泥封的目的是為了 防止得到的鋅被氧化 D. 冶煉時鋅變為蒸氣 在兜室冷凝為固體
《天工開物》記載，我國古代以爐甘石(主要成分是ZnCO )
來升煉倭鉛(即鋅),其原理如圖2。已知鋅的熔點為420 ℃、沸 點為906℃。則下列說法不正確的是( D )
鋅火
氣孔 泥封
℃ 兜室 鋅
爐甘石和煤
煤
圖2
冷凝區
500~700
反應區 1100~1300
圖1
當堂檢測

展開更多......

收起↑