1、 第一節第一節 開發利用金屬礦物和海水資源開發利用金屬礦物和海水資源 （第一課時）（第一課時）常見的金屬礦物資源金礦金礦 Au鉑礦鉑礦 Pt一、金屬礦物的開發利用一、金屬礦物的開發利用 螢石螢石 CaFCaF2 2 白云石白云石CaMgCOCaMgCO3 3 2 2 閃鋅礦閃鋅礦ZnSZnS黃銅礦黃銅礦 CuFeS23 自然界中的金屬大都以化合態存在自然界中的金屬大都以化合態存在金屬的冶煉金屬的冶煉: :將金屬從其化合物中還原出將金屬從其化合物中還原出來用于生產和制造各種金屬材料的過程。來用于生產和制造各種金屬材料的過程。金屬冶煉的實質金屬冶煉的實質: :使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金

2、屬原使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子子礦石富集礦石富集金屬冶煉金屬冶煉金屬精煉金屬精煉3、金屬冶煉的步驟、金屬冶煉的步驟: 中國使用金屬的歷史中國使用金屬的歷史討論：討論：金屬越活潑，越金屬越活潑，越 失電子，該失電子，該金屬離子就越金屬離子就越 得電子，還原出該金得電子，還原出該金屬就越屬就越 。易易難難難難結論：結論： 要根據金屬的活動性順序不同，要根據金屬的活動性順序不同，采取不同的冶煉方法采取不同的冶煉方法K Ca Na Mg Al Zn FeCu Hg Ag Pt Au非?；顫娊饘俜浅；顫娊饘?較活潑金屬較活潑金屬不活潑金屬不活潑金屬4 4、金屬冶煉的一般方法：、金屬冶煉

3、的一般方法：(1)熱分解法熱分解法（適合一些不活潑金屬）（適合一些不活潑金屬）2HgO = 2Hg + O2 2Ag2O = 4Ag + O2 【閱讀課本【閱讀課本8888頁內容思考】：在金屬活動頁內容思考】：在金屬活動順序表中，這些金屬分別使用于哪種冶煉順序表中，這些金屬分別使用于哪種冶煉方法？方法？（2 2）電解法）電解法（非?；顫娊饘俚囊睙挘ǚ浅；顫娊饘俚囊睙挘?NaCl(熔融熔融) = 2Na+ Cl2 MgCl2 (熔融熔融) = Mg+ Cl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) = 2Al+ 3O2 電解電解冰晶石冰晶石電解電解電解電解2NaCl(熔融熔融) = 2Na+ Cl

4、2 電解電解電解電解2NaCl(熔融熔融) = 2Na+ Cl2 2NaCl(熔融熔融) = 2Na+ Cl2 （3）熱還原法（適用于大部分金屬）熱還原法（適用于大部分金屬）CuO + H2 = Cu + H2O Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高爐煉鐵高爐煉鐵 高溫高溫WO3+3H2 = W + 3 H2O高溫高溫探究實驗探究實驗4 - 1反應現象反應現象：鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的白鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的白光，引起混合物劇烈燃燒，發光放熱。紙漏斗光，引起混合物劇烈燃燒，發光放熱。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，待冷卻后的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，待冷卻后發現落下的是

5、鐵珠。發現落下的是鐵珠。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫1 1、鎂條的作用是什么？、鎂條的作用是什么？2 2、氯酸鉀的作用是什么？、氯酸鉀的作用是什么？鋁熱反應鋁熱反應 結論：結論：一些活潑的金屬也可作還原劑還原金屬一些活潑的金屬也可作還原劑還原金屬問題問題鋁熱劑鋁熱劑2022-3-21鋁熱反應的應用鋁熱反應的應用 鋁熱反應的原理可以應用在生產上，如用于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。，使鋁與金屬氧化物反應，冶煉釩、鉻、錳等。3MnO2+4A

6、l =高溫高溫Cr2O3+2Al =高溫高溫其它鋁熱反應其它鋁熱反應 3Mn+ 2Al2O32Cr + Al2O33V2O5+10Al = 6V+ 5Al2O3高溫高溫其他冶煉金屬方法其他冶煉金屬方法v（1 1）物理提取法）物理提取法 (適用于極不活潑的金屬Pt、Au)我國古法煉銅我國古法煉銅-興于商周時期興于商周時期 （2 2）濕法煉銅：）濕法煉銅： 西漢古籍西漢古籍淮南萬畢術淮南萬畢術上就有上就有“曾青得鐵，則化為銅曾青得鐵，則化為銅”的記載。的記載。 Fe + CuSO4 = FeSO4+ Cu （3 3）火法煉銅：）火法煉銅：灼燒輝銅礦（灼燒輝銅礦（Cu2S） Cu2S + O2 2C

7、u + SO2 高溫高溫討論討論 對于具體的金屬而言，我們對于具體的金屬而言，我們如何判斷該用哪種冶煉方法？冶如何判斷該用哪種冶煉方法？冶煉方法和什么有關呢？煉方法和什么有關呢？活潑金屬活潑金屬電解法電解法電解法電解法熱還原法熱還原法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法MgCl2 (熔融熔融) Mg Cl2 電解電解2NaCl (熔融熔融) 2NaCl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) 4Al 3O2 電解電解冰晶石冰晶石2HgO 2Hg O2 加熱加熱2Ag2O 4AgO2 加熱加熱Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫2CuO+C=2Cu+CO2 高溫高溫Fe2O3+2Al=2Fe

8、+Al2O3高溫高溫K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag金屬活動性（還原性）金屬活動性（還原性）弱弱金屬金屬冶煉冶煉方法方法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu較活潑金屬較活潑金屬不活潑金屬不活潑金屬在高溫下發生氧化還原反應，在高溫下發生氧化還原反應， 常用的常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等。以還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等。以及一些活潑金屬也可做還原劑。及一些活潑金屬也可做還原劑。生產原鋁量生產原鋁量 消耗鋁土礦消耗鋁土礦 每年消耗鋁土礦每年消耗鋁土礦一噸一噸每年全球消耗鋁土礦：每年全球消耗鋁土礦：20092009年廣西百色

9、舉行的全國鋁業可持續發展論年廣西百色舉行的全國鋁業可持續發展論壇上，有關專家稱，隨著鋁礦開發規模的擴大，壇上，有關專家稱，隨著鋁礦開發規模的擴大，我國鋁土礦開采只能維持不到我國鋁土礦開采只能維持不到1010年年的時間。的時間。 四噸四噸超過一億噸超過一億噸25002500億噸億噸平均每人平均每人更換手機更換手機時間時間每年淘汰每年淘汰手機數量手機數量每年淘汰手機電每年淘汰手機電池和充電器數量池和充電器數量浪費金屬的浪費金屬的種類種類3 3年年我們身邊的浪費我們身邊的浪費億部億部大約億塊大約億塊電池億個電池億個充電器充電器銅、汞、銅、汞、鎘、鋅、鎘、鋅、鉛、鉻鉛、鉻討論：討論：關于合理開發和利用

10、這些礦關于合理開發和利用這些礦 物資源，有效地使用金屬產品、材物資源，有效地使用金屬產品、材料。你認為我們應該如何做呢？料。你認為我們應該如何做呢？v1 1、提高金屬礦物利用率，減少金屬使、提高金屬礦物利用率，減少金屬使 用量。用量。v2 2、加強廢舊金屬回收和再利用、加強廢舊金屬回收和再利用v3 3、尋找金屬替代品、尋找金屬替代品. . 為讓金屬資源可持續為讓金屬資源可持續發展，發展， 合理利用金屬合理利用金屬金金屬屬的的冶冶煉煉冶煉冶煉方法方法冶煉冶煉原理原理使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子熱分解法熱分解法熱還原法熱還原法電解法電解法

11、有效使用金屬產品、材料，提高利用率，加強回有效使用金屬產品、材料，提高利用率，加強回收利用，使收利用，使用其他材料替代。用其他材料替代。根據金屬根據金屬的活潑性的活潑性活潑金屬活潑金屬較活潑金屬較活潑金屬不活潑金屬不活潑金屬1、下列各種冶煉方法中，可以制得、下列各種冶煉方法中，可以制得 相應金屬的是（相應金屬的是（ ）A、加熱氧化鋁、加熱氧化鋁 B、加熱碳酸鈣、加熱碳酸鈣C、電解熔融氯化鈉、電解熔融氯化鈉 D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱、氯化鈉與鋁粉高溫共熱2、根據金屬在金屬活動順序表中的位置、根據金屬在金屬活動順序表中的位置及性質，推測制取下列金屬最適宜的方法：及性質，推測制取下列金屬最適宜的方法：Na Zn Hg Au C電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法物理提取法物理提取法 3、鋁能用來冶煉難熔金屬（如、鋁能用來冶煉難熔金屬（如Fe 、V、Mn等），等），這是因為鋁有這是因為鋁有( ) A兩性兩性 B良好導電性良好導電性 C熔點低熔點低 D還原性，在反應中放出大量熱還原性，在反應中放出大