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第四章化学与自然资源的开发利用,第一节,开发利用金属矿物和海水资源,第一课时,金矿,铂矿,铝土矿,黄铁矿FeS2,黄铜矿CuFeS2,闪锌矿ZnS,4,人类最早发现和应用的金属,5,铜镜,汉武帝时铜币,先秦刀币,铜是人类第一种大量使用的金属,结束了漫长的“石器时代”。,在公元前6000年到7000年左右,人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。,6,这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最杰出的园林圆明园后,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,一、金属矿物的开发利用,1.金属在自然界中的存在形式,金、铂等极少数金属以形式存在;绝大多数金属以形式存在。金属化合物中,金属元素都显化合价。,游离态,化合态,正,2.金属的冶炼:,定义:把金属矿物中的金属从其化合物中还原出来的过程,在工业上称为金属的冶炼。,本质:利用氧化还原反应,使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即:Mn+ne-M,9,结论:金属位置越靠后,越易被还原,用一般的还原方法即可;,金属位置越靠前,越难被还原,要用较强的还原手段来还原,金属活动性顺序,大约100多年前,大约2500年前,大约4000年前,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,快速阅读课本88页内容,找出金属冶炼有多少种方法,分别是什么?适用于金属活动顺序表中的哪些金属?,浪淘沙-刘禹锡日照澄洲江雾开,涛金女伴满江隈.美人首饰侯王印,尽是沙中海底来.,淘金原理,刚果手工金矿开采,马达加斯加街头淘金者,原理是:金的质量较沙重,在淘去粗沙后,用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以粘附金的物质.,3.冶炼金属的方法,物理方法:,热分解法:,古代炼丹术家葛洪,曾经在他的著作抱朴子中记载有“丹砂烧之成水银”,不活泼的金属(如Hg、Ag)用高温加热分解其氧化物的方法热分解法,热还原法:,对于较活泼的金属(Zn、Fe、Sn、Pb、Cu)在加热的条件下,用还原剂将金属从化合物中还原出来。,常用的还原剂有:,活泼金属、CO、H2、C(焦炭),湿法炼铜?Fe+CuSO4FeSO4+Cu,火法炼铜?Cu2S+O2=2Cu+SO2,高温,实验4-1铝热反应,现象:,镁条剧烈燃烧,发出白光,导致混合物剧烈反应,发出强光,有红热的熔融物生成。,铝热剂:铝与氧化铁的混合物,镁条为引燃剂氯酸钾为助燃剂,应用:(1)焊接钢轨。(2)冶炼金属。冶炼钒、铬、锰等熔点高的金属,请写出MnO2、Cr2O3、WO3、V2O5分别与Al反应的化学方程式?,电解法,K、Ca、Na、Mg、Al还原性太强,只有用电解法通电分解其熔融氯化物或氧化物的方法来冶炼。,根据下表回答,工业生产电解冶炼金属镁应该选择_作原料,原因是_,MgCl2的熔点低,电解设备相对简单,成本低,MgCl2,工业生产电解冶炼金属Al应该选择_作原料,原因_,Al2O3,AlCl3为共价化合物不导电,练习:写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式?,4.合理开发和利用矿物资源,如何合理利用矿物资源,坚持可持续发展战略?,阅读教材P89最后一段,22,(1)途径,提高金属矿物的利用率,减少金属的使用量,加强金属资源的回收和再利用,使用其他材料代替金属材料,(2)意义,节约矿物资源,节约能源,减少环境污染,2019/12/20,23,表4-1常见金属的冶炼原理,金属,冶炼原理,Fe,高炉炼铁?铝热法炼铁?,Cu,火法炼铜?湿法炼铜?,Mg,Al,Na,写出金属活动顺序表,并标明各种冶炼方法,2019/12/20,25,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,金属单质的还原性减弱,金属离子的氧化性增强,电解法,热还原法,热分解法,物理提取法,金属活动性顺序与金属的冶炼方法,小结,
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