金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用

第四章化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用第1節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源（課時(shí)1）自主學(xué)習(xí)解決：一、金屬在自然界種的存在形態(tài)：1金屬在自然界中存在形態(tài)有哪些？2金屬的存在形態(tài)與什么因素有關(guān)？二、金屬冶煉的原理和方法：1．利用金屬礦物冶煉金屬的原理是什么？2金屬冶煉有哪些方法？3鋁熱反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)）的原理是什么？三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源：1．合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源的主要途徑？2回收廢舊金屬有什么意義？學(xué)習(xí)重點(diǎn)游離態(tài)金屬礦:金鉑隕鐵黃銅礦CuFeS2赤鐵礦Fe2O3鋁礦Al2O3錳礦鎢礦鋅礦化合態(tài)金屬礦:丹砂HgS菱鎂礦MgCO3一、金屬元素在自然界的存在形態(tài)少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中以游離態(tài)存在，如金、鉑等。大多數(shù)化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中以化合態(tài)存在。如何將金屬化合物中的金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)？？二、金屬冶煉1金屬冶煉的原理（實(shí)質(zhì)）通過(guò)氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)二、金屬冶煉

金屬元素：化合態(tài)

即：Mn++ne-→M（被還原）得到電子游離態(tài)金屬活動(dòng)性順序CaNaMgAlnFeSnPbHCuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性逐漸減弱金屬離子的得電子能力逐漸增強(qiáng)小結(jié)：金屬的冶煉，要根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序不同，采用不同的冶煉方法2金屬冶煉的方法物理方法：適用于極不活潑的金屬——Pt、Au《浪淘沙》--劉禹錫日照澄洲江霧開(kāi),濤金女伴滿江隈美人首飾侯王印,盡是沙中海底來(lái)淘金原理原理:金的密度較沙大,淘去粗沙后得金CaNaMgAlnFeSnPbHCuHgAgPtAuHgOAg2O1熱分解法適用于金屬活動(dòng)順序表中Cu之后的Hg、Ag等不活潑金屬2HgO2Hg＋O2↑加熱2Ag2O4Ag＋O2↑加熱化學(xué)方法：應(yīng)用提升：完成課堂練習(xí)12熱還原法:適用于金屬活動(dòng)性順序表中n至Cu之間的金屬的冶煉。CaNaMgAlnFeSnPbHCuHgAgPtAu常用的還原劑：C、CO、H2、活潑金屬（如Al）等

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高溫2CuO+C2Cu+CO2

高溫高爐煉鐵主要反應(yīng)（1）鎂條和氯酸鉀的作用是什么？（2）蒸發(fā)皿中盛少量細(xì)沙的原因？（3）描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（4）寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。自主學(xué)習(xí)反饋：課本P89【實(shí)驗(yàn)4—1】2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高溫鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，反應(yīng)劇烈，火珠四濺，產(chǎn)生大量煙，放出大量熱，紙漏斗的下部被燒穿，有紅熱的熔融物落入蒸發(fā)皿中，冷卻的熔融物能被磁鐵吸引。鋁熱反應(yīng)反應(yīng)方程式：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：（1）焊接鋼軌。反應(yīng)現(xiàn)象：改變實(shí)驗(yàn)裝置3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3高溫Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng)：鋁＋某些金屬氧化物Al2O3＋金屬高溫鋁熱劑鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用焊接鋼軌冶煉高熔點(diǎn)的金屬鉻、鈷、釩、錳等應(yīng)用提升：完成課堂練習(xí)2Cu2S+O22Cu+SO2

高溫分析火法煉銅和濕法練銅教材89頁(yè)表4—1中Cu的冶煉：應(yīng)用提升：完成課堂練習(xí)3、4FeCuSO4==FeSO4Cu3電解法:適用于鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等非?；顫娊饘俚囊睙挕aNaMgAlnFeSnPbHCuHgAgPtAuMgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑電解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石鋁土礦降低Al2O3的熔點(diǎn)（2050℃→1200℃）認(rèn)真閱讀資料，思考：資料2？3呢？物質(zhì)熔

點(diǎn)氯化鈉801℃氯化鎂714℃氧化鎂2852℃氯化鋁190℃氧化鋁2050℃MgO熔點(diǎn)太高，熔融會(huì)消耗大量熱能，成本較高AlCl3是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下以分子形式存在，而不能電離出離子，也就不能導(dǎo)電，也就無(wú)法進(jìn)行電解了。應(yīng)用提升：金屬的活潑性與冶煉方法的關(guān)系應(yīng)用提升：完成課堂練習(xí)5計(jì)算表明，生產(chǎn)1mol鋁消耗的電能至少為18×106J，回收鋁質(zhì)飲料罐得到鋁與從鋁土礦制鋁相比，前者的能耗僅為后者的3%~5%。用鋁土礦生產(chǎn)鋁，能耗高，資源消耗量大，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢液及廢渣，對(duì)大氣水體及土壤會(huì)產(chǎn)生很大污染。通過(guò)對(duì)上述材料及材料中數(shù)據(jù)的分析和對(duì)比，你想到了什么？金屬鋁的回收與利用合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源主要途徑回收金屬的意義1提高金屬礦物的利用率2減少金屬的使用量3加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用4使用其他材料代替金屬材料1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金屬冶煉的原理二、金屬的冶煉原理和方法三、合理開(kāi)發(fā)和利用金屬礦物資源：4條途徑利用氧化還原反應(yīng)，使：Mn++ne-M電解法熱還原法熱分解法鋁＋某些金屬氧化物金屬＋Al2O3

高溫鋁熱反應(yīng)：K