高中化學(xué) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源課件1課件 新人教版必修2

1、 一、金屬礦物的開發(fā)和利用一、金屬礦物的開發(fā)和利用請(qǐng)同學(xué)們列舉出常見金屬的名稱？請(qǐng)同學(xué)們列舉出常見金屬的名稱？越多越好！越多越好！金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱你能否給金屬的冶煉下一個(gè)定義？你能否給金屬的冶煉下一個(gè)定義？ 金屬元素種類多，分布廣，活動(dòng)性差金屬元素種類多，分布廣，活動(dòng)性差別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們?cè)谏詈蜕鄶?shù)

2、金屬以化合態(tài)存在。人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，這就需要把金屬?gòu)牡V石中提煉出來，提煉這就需要把金屬?gòu)牡V石中提煉出來，提煉的過程就是金屬的冶煉過程。的過程就是金屬的冶煉過程。金屬冶煉的原理是什么？ 金屬的冶煉的步驟：金屬的冶煉的步驟：礦石的富集、冶煉、精煉礦石的富集、冶煉、精煉金屬冶煉有哪些方法？你們覺得金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉方法有沒有聯(lián)系呢？如果有，有什么規(guī)律嗎？冶煉金屬的方法冶煉金屬的方法 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 加熱加熱2Ag2O = 4Ag + O2 加熱加熱

3、2、電解法（適合一、電解法（適合一些非常活潑金屬些非?；顫娊饘伲?MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2 電解電解冰晶石冰晶石2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2 電解電解3、熱還原法（適合大部分金屬）、熱還原法（適合大部分金屬）CuO+H2 = Cu + H2O高溫高溫Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高溫高溫小結(jié)：小結(jié)：（1）熱分解法和電解法適用于金屬活動(dòng)）熱分解法和電解法適用于金屬活動(dòng)順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。（2）熱還原法適用于金屬活動(dòng)順序中部）熱還原法適用于金

4、屬活動(dòng)順序中部的金屬冶煉的金屬冶煉（3）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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鋁熱反應(yīng) 注意觀察現(xiàn)象注意觀察現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出強(qiáng)光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫其其它它鋁鋁熱熱反反應(yīng)應(yīng) 3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫高溫Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高溫高溫

5、3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫高溫鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用 鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等閱讀課本閱讀課本P81頁(yè)表頁(yè)表4-1 常見金屬的冶煉原理常見金屬的冶煉原理金屬的回收和資源保護(hù)金屬的回收和資源保護(hù)1、回收金屬的意義：、回收金屬的意義：（1）節(jié)約礦物資源；（）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染）減少環(huán)境污染 以鋁為例，生產(chǎn)一噸原

6、鋁至少要消耗四噸鋁土以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年萬噸，年消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會(huì)越來越少，直至有一天枯球上的鋁土礦資源就會(huì)越來越少，直至有一天枯竭。如果人類消費(fèi)的鋁能夠回收利用，只要回收竭。如果人類消費(fèi)的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約礦消耗量約5000萬噸，這對(duì)保護(hù)全球鋁土礦資源萬噸，這對(duì)保護(hù)全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原

7、料生產(chǎn)具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省比，可以節(jié)省95以上的能源消耗。以上的能源消耗。 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)， 每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源2132TJ(電能電能約占約占82)，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為耗為55TJ(燃料約占燃料約占80)，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的消耗的26，優(yōu)勢(shì)比較明顯。由于鋁可以反復(fù)，優(yōu)勢(shì)比較明顯。由于鋁可以反復(fù)循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計(jì)，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二料統(tǒng)計(jì)，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量排放量97以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)