优质课人教版高一化学必修二-41-开发利用金属矿物和海水资源-(第一课时)-课件

第一课时第一课时第一节开发利用金属矿物和海水资源第一课时1 金属元素种类多，分布广，活动性差金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数不别大，在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。的过程就是金属的冶炼过程。一、金属矿物的开发和利用一、金属矿物的开发和利用金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存2金属冶炼的原理是什么？金属的冶炼的步骤：金属的冶炼的步骤：矿石的富集、冶炼、精炼矿石的富集、冶炼、精炼金属冶炼有哪些方法？你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？金属冶炼的原理是什么？金属的冶炼的步骤：金属冶炼有哪些方法3冶炼金属的方法冶炼金属的方法 1、热分解法、热分解法（适合一些不活泼金属（适合一些不活泼金属）2HgO=2Hg+O2加热加热2Ag2O=4Ag+O2加热加热冶炼金属的方法要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法42、电解法（适合一、电解法（适合一些非常活泼金属些非常活泼金属）MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2电解电解2、电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(53、热还原法（适合大部分金属）、热还原法（适合大部分金属）CuO+H2=Cu+H2O高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温3、热还原法（适合大部分金属）CuO+H2=Cu+64、有有些些金金属属可可以以利利用用氧氧气气从从其其硫硫化化物物中冶炼出来，例如：中冶炼出来，例如：Cu2S+O2=2Cu+SO2 一一些些对对纯纯度度要要求求较较高高的的不不活活泼泼金金属属也也可可以以采采用用电电解解其其盐盐溶溶液液的的方方法法来来进进行行冶冶炼，例如：炼，例如：通电通电2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O24、有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：7小结：小结：（1）热分解法和电解法适用于金属活动）热分解法和电解法适用于金属活动顺序中氢以后的金属冶炼或精炼。顺序中氢以后的金属冶炼或精炼。（2）热还原法适用于金属活动顺序中部）热还原法适用于金属活动顺序中部的金属冶炼的金属冶炼（3）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。钙、铝等活泼金属的冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理提取法物理提取法小结：KCaNaMgAlZnFe8铝热反应注意观察现象注意观察现象铝热反应注意观察现象9反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温其其它它铝铝热热反反应应3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁10铝热反应的应用铝热反应的应用铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等铝热反应的应用11二、金属的回收和资源保护二、金属的回收和资源保护1、回收金属的意义：、回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（2）节约能源；）节约能源；（3）减少环境污染）减少环境污染二、金属的回收和资源保护1、回收金属的意义：12以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95以上的能源消耗。以上的能源消耗。以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当13据有关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消耗能源2132TJ(电能约占82)，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为55TJ(燃料约占80)，仅为原铝锭生产能源消耗的26，优势比较明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比用燃油发电减少二氧化碳排放量97以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。据有关资料统计，小资料142、回收金属的实例、回收金属的实例（1）废旧钢铁用于炼钢；（）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银）定影液用于回收银2、回收金属的实例152、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（）A加热氧化铜加热氧化铜B氧化镁跟铝粉共热氧化镁跟铝粉共热C用焦炭还原氧化铜用焦炭还原氧化铜D电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠1、铝能用来冶炼难熔金属（如、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe、V、Mn等），这等），这是因为铝有（是因为铝有（）A两性两性B良好导电性良好导电性C熔点低熔点低D还原性，在反应中放出大量热还原性，在反应中放出大量热DCD练习练习2、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（16v3、有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或、有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取者两种组成，取3.04 g粉末加热，同时通入足粉末加热，同时通入足量的量的CO使之完全反应，再用过量澄清石灰水使之完全反应，再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收，产生沉淀把生成的气体充分吸收，产生沉淀 5 g。则该则该粉末的组成是（粉末的组成是（）vA只有只有Fe2O3 vB只有只有FeO vC等物质的量的等物质的量的Fe2O3和和Fe3O4 vD等物质的量的等物质的量的FeO和和Fe3O4 D3、有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取3.017