开发利用金属矿物.ppt

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,