开发利用金属矿物和海水资源第课时

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,*,第一节 开发利用金属矿物和海水资源,第一课时,黄铜矿,赤铁矿,铝矿,锰矿,钨矿,锌矿,金,银,人类最早发现和应用的金属分别是：,铜,教学目标,1、了解金属冶炼的实质、方法,2、通过比较不同金属的冶炼，理解不同,活动性的金属冶炼方法不同的原因,3、了解金属的回收利用与资源的保护,自然资源与可持续发展,广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。,思考：,1、金属冶炼指什么？,2、为什么不同金属的冶炼方法不同？,3、金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？,阅读教材,一、金属矿物的开发和利用,请同学们列举出常见金属的名称？,这些金属以何种形式存在于自然界中？,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,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,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,的过程就是金属的冶炼过程。,金属冶炼是把金属矿石中的金属离子还原成单质的过程,，,经过三个步骤,。,冶炼的步骤,：,第一步：矿石的富集：,除去杂质，提高矿石中有用成分含量。,第二步：冶炼：,利用氧化还原反应，在一定条件下，把金属离子还原成单质。,第三步：精炼：采用一定方法，提炼纯金属。,大多数金属矿石里含有杂质，如石英、石灰石等，因此在冶炼金属时首先需要富集矿石。,在富集好的矿石中利用不同方法将金属还原出来，最后进行提纯。,金,属,属,活,活,动,动,性,性,顺,顺,序,序,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,金,属,属,活,活,动,动,性,性,逐,逐,渐,渐,减,减,弱,弱,金,属,属,离,离,子,子,的,的,得,得,电,电,子,子,能,能,力,力,逐,逐,渐,渐,增,增,强,强,(,一,一),、,金,金,属,属,冶,冶,炼,炼,的,的,方,方,法,法,1,、,、热,分,分,解,解,法,法,2,、,、电,解,解,法,法,3,、,、热,还,还,原,原,法,法,1,、,、,热,热,分,分,解,解,法,法:适,用,用,于,于,金,金,属,属,活,活,动,动,性,性,顺,顺,序,序,表,表,中,中,氢,氢,以,以,后,后,的,的,金,金,属,属,冶,冶,炼,炼,。,。,2HgO = Hg+O,2,2Ag,2,O = 4Ag+O,2,2,、,、,电,电,解,解,法,法:,适,用,用,于,于,钾,钾,、,、,钠,钠,、,、,钙,钙,、,、,铝,铝,等,等,非,非,常,常,活,活,泼,泼,金,金,属,属,的,的,冶,冶,炼,炼,。,。,电解,2NaCl,（熔融）,=2Na+Cl,2,电解,2Al,2,O,3,（熔融）,=4Al+3O,2,MgCl,2,（熔融）,=Mg+Cl,2,电解,3、,热,热还,原,原法:,适用,于,于金,属,属活,动,动性,顺,顺序,表,表中,部,部的,金,金属,冶,冶炼,原理,：,：在,高,高温,下,下发,生,生氧,化,化还,原,原反,应,应，,常用,的,的还,原,原剂,有,有焦,炭,炭、,一,一氧,化,化,碳、,氢,氢气,等,等。,以,以及,一,一些,活,活泼,金,金,属也,可,可做,还,还原,剂,剂。,实验,探,探究,铝热,反,反应：1,、,、步,骤,骤,2、,实,实验,现,现象,3、,实,实验,原,原理,铝热,反,反应,反应,现,现象：,2Al+Fe,2,O,3,2Fe+Al,2,O,3,高温,镁条,剧,剧烈,燃,燃烧,，,，放,出,出一,定,定的,热,热量,，,，使,氧,氧化,铁,铁粉,末,末和,铝,铝粉,在,在较,高,高温,度,度下发生,剧,剧烈,的,的反,应,应。反,应,应放,出,出大,量,量的,热,热，并发,出,出耀,眼,眼的,光,光芒,。,。纸,漏,漏斗,的,的下,部,部被,烧,烧穿,，,，有,熔,熔融,物,物落,入,入沙,中,中。待熔,融,融物,冷,冷却,后,后，,除,除去,外,外层,熔,熔渣,，,，仔,细,细观,察,察，,可,可以,发,发现,落,落下,的,的是,铁,铁珠,铝热,反,反应,的,的应,用,用,铝热,反,反应,的,的原,理,理可,以,以应,用,用在,生,生产,上,上，,如,如用,于,于焊,接,接钢,轨,轨等,。,。在,冶,冶金,工,工业,上,上也,常,常用,这,这一,反,反应,原,原理,，,，使,铝,铝与,金,金属,氧,氧化,物,物反,应,应，,冶,冶炼,钒,钒、,铬,铬、,锰,锰等,3MnO,2,+4Al=3Mn+2Al,2,O,3,高温,Cr,2,O,3,+2Al=2Cr+Al,2,O,3,高温,3Co,3,O,4,+8Al=9Co+4Al,2,O,3,高温,2、,铝,铝热,反,反应,焊接,钢,钢轨,冶炼,高,高熔,点,点的,金,金属,10Al+3V,2,O,5,5 Al,2,O,3,+6 V,高温,利用,热,热还,原,原法,冶,冶炼,的,的金,属,属还,有,有:,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,CuO+H,2,=Cu+H,2,O,高温,2CuO+C=2Cu+CO,2,高温,Cr,2,O,3,+2Al=2Cr+Al,2,O,3,高温,1、,不,不同,的,的金,属,属，,冶,冶炼,方,方法,不,不同,n+,M,得电,子,子,M,（被,还,还原,）,）,因为,金,金属,离,离子,的,的得,电,电子,能,能力,不,不同,，,，所,以,以冶,炼,炼方,法,法不,同,同。,2、,金,金属,活,活动,性,性,顺,顺序,金,金属,的,的冶,炼,炼,金属活动顺序,金属失电子能力,金属离子的得电子,主要冶炼方法,K、Ca,、,、Na、Mg,、,、Al,Zn,、,、Fe、Sn,、,、Pb（H）,、,、Cu,Hg,、,、Ag、,强,弱,弱,强,电解,法,法,热还,原,原法,热分,解,解法,以铝,为,为例,，,，生,产,产一,吨,吨原,铝,铝至,少,少要,消,消耗,四,四吨,铝,铝土,矿,矿资,源,源。,当,当前,全,全球,原,原铝,的,的年,产,产量,约,约2500万,吨,吨，,年,年消,耗,耗铝,土,土矿,超,超过,一,一亿,吨,吨，,如,如果,照,照此,发,发展,下,下去,，,，地,球,球上,的,的铝,土,土矿,资,资源,就,就会,越,越来,越,越少,，,，直,至,至有,一,一天,枯,枯竭,。,。如,果,果人,类,类消,费,费的,铝,铝能,够,够回,收,收利,用,用，,只,只要,回,回收,利,利用,量,量达,到,到产,量,量的,二,二分,之,之一,，,，每,年,年就,将,将减,少,少铝,土,土矿,消,消耗,量,量约5000,万,万吨,，,，这,对,对保,护,护全,球,球铝,土,土矿,资,资源,具,具有,极,极为,重,重要,的,的意,义,义。,其,其次,，,，利,用,用废,杂,杂原,料,料生,产,产一,吨,吨合,金,金铝,锭,锭与,用,用铝,土,土矿,原,原料,生,生产,一,一吨,原,原铝,锭,锭相,比,比，,可,可以,节,节省95,以,上,上的,能,能源,消,消耗,。,。,你知,道,道吗,？,？,据有,关,关资,料,料统,计,计，,每生,产,产一,吨,吨原,铝,铝锭,需,需要,消,消耗,能,能源2132TJ(,电,电能,约,约占82,),，,，而,生,生产,一,一吨,再,再生,铝,铝合,金,金锭,所,所需,能,能源,消,消耗,为,为5,5TJ(燃,料,料约,占,占80)，,仅,仅为,原,原铝,锭,锭生,产,产能,源,源消,耗,耗的26,，,，优,势,势比,较,较明,显,显。,由,由于,铝,铝可,以,以反,复,复循,环,环使,用,用，,从,从再,生,生铝,废,废料,中,中再,生,生产,铝,铝，,其,其节,能,能效,果,果更,加,加显,著,著。,另,另外,，,，再,生,生铝,生,生产,中,中二,氧,氧化,碳,碳的,产,产生,量,量和,排,排放,量,量与,原,原铝,生,生产,相,相比,，,，大,为,为减,少,少。,有,有资,料,料统,计,计，,再,再生,铝,铝生,产,产可,比,比用,水,水电,生,生产,原,原铝,减,减少,二,二氧,化,化碳,排,排放,量,量91%,，,，比,用,用燃,油,油发,电,电减,少,少二,氧,氧化,碳,碳排,放,放量97,以,上,上，,比,比用,煤,煤发,电,电减,少,少的,二,二氧,化,化碳,排,排放,量,量更,多,多，,环,环保,效,效益,十,十分,显,显著,。,。,小资,料,料,合理,开,开发,和,和利,用,用矿,物,物资,源,源，,主,主要,途,途径,有,有：,1、提高金属矿物的利用率,2、减少金属的使用量,3、加强金属资源的回收和再利用,4、使用其他材料代替金属材料,(三),、金,属,属的,回,回收,金属,回,回收,的,的意,义,义,节约矿物资源；,节约能源；,减少环境污染,金属,回,回收,的,的实,例,例,废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；定影液用于回收银,金属的回收和资源保护,再见,谢谢,观,观看,/,欢迎,下,下载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH,