高中化學(xué)人教版化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 全國(guó)獲獎(jiǎng)

金屬Al的“貴族”前身舊時(shí)王謝堂前燕

如何飛入尋常百姓家第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用第一課時(shí)一、金屬元素在自然界的存在游離態(tài)化合態(tài)（金和鉑）（絕大多數(shù)金屬）{生活中的金屬金礦鉑礦黃銅礦CuFeS2赤鐵礦Fe2O3鋁土礦Al2O3軟錳礦MnO2白鎢礦CaWO4閃鋅礦ZnS自然界中的金屬一、金屬元素在自然界的存在二、金屬的冶煉金礦鉑礦黃銅礦CuFeS2赤鐵礦Fe2O3鋁土礦Al2O3軟錳礦MnO2白鎢礦CaWO4閃鋅礦ZnS游離態(tài)化合態(tài)（金和鉑）（絕大多數(shù)金屬）{含有

雜質(zhì)自然界中的金屬1、金屬冶煉的一般步驟礦石富集金屬冶煉金屬精煉除去雜質(zhì)，提高礦石中有效成分含量得到粗金屬單質(zhì)得到純金屬單質(zhì)黃銅礦CuFeS2赤鐵礦Fe2O3鋁土礦Al2O3軟錳礦MnO2白鎢礦CaWO4閃鋅礦ZnS一、金屬元素在自然界的存在二、金屬的冶煉金礦鉑礦游離態(tài)化合態(tài)（金和鉑）（絕大多數(shù)金屬）{2、物理富集法1、金屬冶煉的一般步驟

剛果手工金礦開(kāi)采馬達(dá)加斯加街頭淘金者

適用于

的金屬。如：Pt、Au極不活潑游離態(tài)的金屬一、金屬元素在自然界的存在二、金屬的冶煉使金屬離子得到電子變成金屬原子。

利用氧化還原反應(yīng)將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)3、定義：4、實(shí)質(zhì)：即：Mn++ne-→M游離態(tài)化合態(tài)（金和鉑）（絕大多數(shù)金屬）{化合態(tài)的金屬5、金屬冶煉的常見(jiàn)方法（1）熱分解法:

適用于

的金屬。不活潑如：Hg、Ag2HgO===2Hg+O2↑△2Ag2O===4Ag+O2↑△思考：能用熱分解法Fe2O3來(lái)冶煉Fe嗎Fe2O3

→Fe

+O2↑

高溫

→Fe2O3

高溫(2)熱還原法:CuO+H2===Cu+H2O

高溫Fe2O3===Fe+O2高溫

適用于

的金屬大部分中等活潑如：Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、活潑金屬Al等常見(jiàn)的還原劑：C、CO、H2Fe2O3+Al===高溫+3CO23C高爐煉鐵：22Fe+Al2O3鋁熱反應(yīng)煉鐵：操作步驟：1、組裝裝置；2、加入2g鋁粉，5g氧化鐵粉，混合3、加少量KClO3，插入鎂條，點(diǎn)燃。實(shí)驗(yàn)4-1鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)4-11、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a)鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光b)反應(yīng)劇烈，放出大量熱，火星四射c)紙漏斗下部燒穿d)有熔融物落入沙中。反應(yīng)方程式：Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫鋁熱反應(yīng)2、試劑：c)鋁熱劑：鋁和某些金屬氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、V2O5）組成的混合物。a)引燃劑：鎂條b)助燃劑：KClO3原理：Al＋某些金屬氧化物金屬＋Al2O3

高溫引發(fā)操作：將鎂條插入KClO3，點(diǎn)燃鎂條3、應(yīng)用：①冶煉不如Al活潑的，高熔點(diǎn)的金屬（如釩、鎘、錳等）鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)4-1__V2O5+__Al===______+______高溫__Cr2O3+__Al===______+______高溫__MnO2+__Al===______+______高溫其它鋁熱反應(yīng)3

106V5Al2O3

22Cr

Al2O33

43Mn

2

Al2O3②焊接鋼軌鋁熱反應(yīng)中Al如何冶煉(3)電解法MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解冰晶石

適用于

的金屬。非常活潑如：K、Ca、Na、Mg、Al冰晶石：Na3AlF6如何冶煉導(dǎo)電電解質(zhì)的水溶液或熔融態(tài)為何不電解熔融態(tài)的Na2O,MgO呢？金、銀的冶煉比銅簡(jiǎn)單得多，為何人類沒(méi)有金銀時(shí)代，卻有青銅時(shí)代古代銅的冶煉孔雀石Cu2(OH)2CO3高溫CuOH2OCO2高溫CCuCO2+O22Cu+SO2高溫(1)火法煉銅(2)濕法煉銅Cu2SCuSO4+FeCu+FeSO46、其它冶煉方法“曾青得鐵則化為銅”—西漢《淮南萬(wàn)畢術(shù)》“石膽……能化鐵為銅”—東漢《神農(nóng)本草經(jīng)》黃銅礦CuFeS2CuSO4溶液小結(jié)一、金屬元素在自然界中的存在形式二、金屬的冶煉步驟及原理金屬的冶煉方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解法熱還原法熱分解法物理方法金屬活動(dòng)性逐漸減弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解法熱還原法熱分解法物理方法金屬活動(dòng)性逐漸減弱思考為何人類社會(huì)先進(jìn)入青銅時(shí)代，后進(jìn)入鐵器時(shí)代？Al是如何100多年前的“王謝堂前燕”飛入了今天的“尋常百姓家”？三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源人類對(duì)金屬的需求與日俱增冶煉金屬對(duì)環(huán)境有一定污染今天的礦坑、荒山曾經(jīng)的綠水青山明天的金山銀山How三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源金屬資源可回收加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源減少金屬的使用量使用其他材料代替金屬材料金屬材料復(fù)合材料三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源白鎢礦CaWO4提高金屬礦物的利用率黃銅礦CuFeS2閃鋅礦ZnSWCaCuFe

SZn

S①節(jié)約礦物資源②節(jié)約能源

③減少環(huán)境污染

三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源1、主要途徑：①提高金屬礦物的利用率②加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用③減少金屬的使用量④使用其他材料代替金屬材料2、回收金屬的意義：課堂練習(xí)1．我國(guó)古代的濕法冶金術(shù)是世界聞名的。我國(guó)在世界上最先應(yīng)用濕法冶金術(shù)冶煉的金屬是（）A、Fe

B、Cu

C、Ag D、Hg