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深圳市教育科學研究院監制
高中化學人教版必修第二冊
第八章 第一節 第一課時
《金屬礦物的開發利用》
黃金面具
太陽鳥
金杖
青銅立人像
青銅神樹
鉑
金
隕鐵
游離態
金屬在自然界中的存在形態
化合態
金屬冶煉的實質是什么？
用 法把 的金屬還原成 的金屬，即：
還原
化合態
游離態
Mn＋＋ne－→M
思考
《浪淘沙》
-劉禹錫
千淘萬漉雖辛苦，
吹盡狂沙始到金。
美人首飾侯王印，
盡是沙中浪底來。
金屬冶煉的方法 —— 富集法（物理方法）
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬冶煉的方法 —— 熱分解法
古代煉丹術家葛洪，曾經在他的著作《抱樸子》中記載有“丹砂燒之成水銀”。
HgS == Hg + S
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
約3000年前
約8000年前
金屬冶煉的方法 —— 熱還原法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
回憶
初中已經學過的高爐煉鐵和氫氣還原氧化銅。
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高溫
CuO+H2 === Cu + H2O
高溫
常用的還原劑有：CO、H2、C(焦炭)
、活潑金屬
回憶
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。
應用：焊接鋼軌
鋁熱法：
鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發出耀眼的白光，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，熔融物可以被磁鐵吸引。
現象
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？
材料1：有人說，如果時光可以倒流，他最想做的事情是背上行囊，裝滿鋁，回到拿破侖時代換回許多金子。
材料2：1827年，德國化學家維勒將金屬鉀和無水氯化鋁共熱，冷卻后投入水中，得到銀灰色的金屬鋁粉末。30年后，法國化學家德維爾用金屬鈉還原氯化鋁，使鋁成為工業產品。但當時金屬鈉價格昂貴，導致鋁比黃金還要貴好幾倍。
材料3：1886 年，美國化學家霍爾通過電解冰晶石氧化鋁熔融鹽的方法成功制得鋁。從此冶煉鋁的成本大大降低，鋁制品這一曾經的奢侈品走進了千家萬戶，可謂“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。
電解
冰晶石
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
金屬冶煉的方法 —— 電解法
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
電解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
電解
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
1. 為什么冶煉鎂時電解MgCl2而不是MgO？(已知：MgO的熔點為2852 ℃，MgCl2的熔點為118 ℃)
思考
2. 冶煉鋁時電解Al2O3 (熔點為2045℃)而不是AlCl3 (熔點為190℃)？
其它金屬冶煉方法
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》
用礦(硫化礦，主要成分為Cu2S)二百五十籮……入大旋風爐，連烹(灼燒) 三日三夜，方見成銅。
——明·陸容《菽園雜記》
濕法煉銅
火法煉銅
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
物理法
熱分解法
熱還原法
電解法
1. 金屬的冶煉和使用順序和其活潑性有關，越不活潑的金屬冶煉方法越簡單，為什么呢？
思考
2. 金屬的冶煉和使用順序除了與其活潑性有關，還可能與哪些因素有關？
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
金屬的存在形式
金屬在地殼中的含量
金屬礦物開采的難度
合理開發和利用金屬資源
Page 99 --- 思考與討論
計算表明，生產1 mol鋁消耗的電能至少為1.8×106 J，回收鋁制飲料罐得到鋁與從鋁土礦相比，前者的能耗僅為后者的3%-5%。通過對上述數據的分析和比較，并結合圖8-1和圖8-2，你想到了什么？
合理開發和利用金屬資源的有效途徑：
提高金屬礦物的利用率
開發環保高效的金屬冶煉方法
防止金屬的腐蝕
加強廢舊金屬的回收和再利用
課堂小結
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
物理法
熱分解法
熱還原法
電解法
火法煉銅、濕法煉銅
Mn＋＋ne－→M
金屬冶煉實質：
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
其它金屬冶煉方法：
鋁熱法
1. 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( )
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
課堂小練
D
課堂小練
2. 下列各種冶煉方法中，可以制得相應金屬的是( )
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
B
課堂小練
3. 已知一些金屬的發現和使用與其金屬活動性有著必然的聯系。據此推測，下列事件發生在鐵器時代之前的是( )
A. 金屬鈉的使用 B. 青銅器的大量使用
C. 海水提鎂 D. 鋁熱法制鉻
B
課堂小練
4. 冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法　②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法　③活潑金屬置換法　④電解法。四種方法在工業上均有應用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅；現代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是( )
A. (Ⅰ)用① B. (Ⅱ)用②
C. (Ⅲ)用③ D. (Ⅳ)用④
B
5. 關于廢舊金屬處理的下列說法中不正確的是( )
A. 對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用
B. 重金屬對人體有害，對廢舊重金屬材料的處理方法是填埋
C. 廢舊鋼鐵可用于煉鋼，廢鐵屑可用于制鐵鹽
D. 照相業、科研單位和醫院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀
課堂小練
B

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