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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属矿物的开发利用,第一节 开发利用金属资源和海水资源,武胜中学：俸跃辉,一、金属矿物的开发利用,黄铜矿,赤铁矿,铝矿,锰矿,钨矿,锌矿,刚玉(Al,2,O,3,),闪锌石(ZnS),橄榄石,孔雀石,Cu,2,CO,3,(OH),2,黑鎢矿,红柱石,Al,2,SiO,2,O,一、金属矿物的开发利用,1、金属元素的存在,除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。,2、金属的冶炼,冶炼金属的实质是用复原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。,n+,M,得电子,M,（被还原）,+n,M,矿石中的金属是:,分析:,得电子, 被复原,化合态,M,0,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性逐渐减弱,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb(H)Cu,Hg Ag,Pt Au,金属活动性不同，复原方法一样吗？,热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。 Hg Ag,热复原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼 Zn Fe Sn Pb (H) Cu,电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。 K Ca Na Mg Al,物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。Pt Au,3、金属冶炼的方法,简单，实用，节省的原那么,1.热分解法,有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。,在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热能分解。,冶炼方法的选择原那么:,2Ag,2,O = 4Ag + O,2,2HgO = 2Hg + O,2,高温,Fe,2,O,3,+ 3CO = 2Fe + 3CO,2,2.热复原法,多数金属的冶炼过程属于热复原法。,常用的复原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属,WO,3,+ 3 H,2,= W + 3H,2,O,高温,Fe,2,O,3,+ 2 Al = 2Fe + Al,2,O,3,高温,MgO + C,= Mg + CO,高温,3电解法,在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的复原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和复原剂使其从化合物中复原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。,2Al,2,O,3,(熔融)= 4Al + 3O,2,电解,冰晶石,2NaCl(熔融) = 2Na + Cl,2,电解,MgCl,2,(熔融) = Mg + Cl,2,电解,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Hg Ag,电解法,热复原法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Hg Ag,同种金属可以有不同的冶炼方法: 如 Mg 既可用复原法, 也可用电解法, 根据其不同用途选择不同的冶炼方法。,活泼,中等活,不活泼,C、CO、H2、Al等,氧化物、氯化物,氧化物,实验41 铝热反响,1、,镁条,的作用是什么？,2、,氯酸钾,的作用是什么？,引燃剂,反响现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反响，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。,Fe,2,O,3,+ 2Al = 2Fe + Al,2,O,3,高温,铝热剂,结论：铝是常用的复原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反响，把其中的金属复原成单质。,Fe,2,O,3,+ 2Al = 2Fe + Al,2,O,3,高温,其它铝热反响,高温,3Co,3,O,4,+ 8Al = 9Co + 4Al,2,O,3,3MnO,2,+ 4Al = 3Mn + 2Al,2,O,3,高温,Cr,2,O,3,+ 2Al = 2Cr + Al,2,O,3,高温,铝热反响的应用,铝热反响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响原理，使铝与金属氧化物反响，冶炼钒、铬、锰等等高熔点金属,课堂练习,1.判断以下反响能否发生,能发生的写出化学反响方程式,不能发生的说明理由.,(1)铝 + 氧化镁 ,(2)铝 + 四氧化三铁 ,(3)碳 + 氧化铝 ,高温,高温,高温,C、H2 和 CO 只能复原复原性比Al弱(不包括Al)的金属,2.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( ),A.焦炭复原法 B.湿法炼铜,C.铝热复原法 D.电解冶炼法,A,铝的活泼性较强,直到十八世纪人类才开场将Al从它的化合物中冶炼出来.当时铝价格十分昂贵,拿破仑的头盔就是用铝制作的,现在还保存在大英博物馆中.以下冶炼铝的方法正确的选项是( ).,A.Al2O3 Al B. Al2O3 AlCl3 Al,C.Al(OH)3 Al D. Al2O3 Al,熔融电解,盐酸,熔融 电解,H,2,高温,C或CO 高温,A,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,金属活动性：,强,弱,电解法,热复原法,热分解法,一、不同金属冶炼方法的选择,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Hg Ag,离子氧化性,弱,强,二、铝热反响,归纳与总结,9、12,1节约矿物资源；2节约能源；3减少环境污染,1废旧钢铁用于炼钢；2废铁屑用于制铁盐；3定影液用于回收银,回收金属的实例,金属的回收和资源保护,回收金属的意义,人类最早发现和应用的金属分别是：,思考：分析一下这是什么原因呢？,Cu2OH2CO3 = 2CuO + H2O + CO2,C + 2CuO = CO,2,+ 2Cu,高温,铜是人类第一种大量使用的金属，完毕了漫长的“石器时代.,在公元前6000年到7000年左右，人类开场迈进了象征古代文明开端的“铜器时代。,铜 镜,汉武帝时铜币,先秦刀币,这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最出色的园林圆明园后，被劫掠到国外的珍贵文物铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价将其赎回。,记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外,我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后相当于清朝乾隆末年，才掌握这一技术。,古代中国劳动人民用木炭炼铁,海水水资源的利用,海水化学资源的利用,二、海水资源的开发利用,1、从海水中提取淡水,海水淡化,海水淡化的方法主要有,蒸馏法,、,电渗析法,、,离子交换法,等。,海水蒸馏原理示意图,原理：,加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐别离，水蒸汽冷凝得到淡水。,2、海水晒盐煮海为盐,科学探究：,如何证明海带中有碘离子？,阅读,P,91,实验,4-2,化学方程式：,2KI + H,2,O,2,+ H,2,SO,4,= I,2,+ K,2,SO,4,+ 2H,2,O,海带提碘：,海带,海带灰,溶解过滤,灼烧,残渣,含I,-,的溶液,稀H,2,SO,4,H,2,O,2,含I,2,的溶液,含I,2,的有机溶液,萃取,证明海带中含有碘，有以下步骤,灼烧海带至完全生成灰，停顿加热，冷却；在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后参加几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； 海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.,(1)合理的步骤是_,(2)证明含碘的步骤是_,现象是_,反响的离子方程式是_,滴入淀粉溶液，溶液变蓝,2I,-,+ 2H,+,+H,2,O,2,I,2,+2H,2,O,思考与交流：,如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材P,91,页资料卡片海水提溴。,1、推测海水提溴的步骤和实验装置；,2、写出相关的化学方程式。,浓缩海水,溴单质,氢溴酸,单质溴,通入Cl,2,通入空气，SO,2,吸收,通入Cl,2,海水,蒸发,粗,盐,水、重结晶,精,盐,母液,Mg(OH),2, MgCl,2,+ Ca(OH),2,= Mg(OH),2,+ CaCl,2,从海水中制金属,镁, Mg(OH),2,+ 2HCl = MgCl,2,+ H,2,O, MgCl,2,(熔融) = Mg + Cl,2,通电,盐酸、浓缩,MgCl,2,H,2,O,脱水,MgCl,2,电解,Mg,石灰乳 CaO 贝壳,水,煅烧,1海水制盐生产 NaCl,2 NaCl的水溶液制 NaOH,3制金属 Na,4制 Na2CO3,2 NaOH + CO,2,= Na,2,CO,3,+ H,2,O,2NaCl熔融= 2Na + Cl2,电解,2NaCl+ 2H,2,O = H,2,+ Cl,2,+ 2NaOH,电解,
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