开发利用金属矿物（完成）.ppt

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1、化学与自然资源的开发利用高中新课程•化学•必修2巴彦县兴隆中学第一节开发利用金属矿物和海水资源我国21世纪初可持续发展的总体目标是：可持续发展能力不断增强，生态环境明显改善，资源利用率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。自然资源与可持续发展开发利用金属矿物提问：金属在自然界一般以什么形式存在？自然界中绝大多数金属以化合态存在；只有少数金属以游离态存在（金、铂）部分金属矿物黄铜矿赤铁矿(Fe2O3)铝矿(Al2O3)锰矿钨矿锌矿在富集后的矿石中利用不同方法将金属还

2、原出来—金属冶炼，最后进行提纯—精炼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。金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。一、金属冶炼的原理利用氧化还原反应，在一定条件下，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想一想:要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱1、

3、热分解法2、热还原法3、电解法二、金属冶炼的方法的选择快速阅读课本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?1、热分解法练习:写出HgO，Ag2O受热分解的化学方程式2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑(适用Hg及其以后的不活泼金属)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgHgAg铝热反应铝热反应镁条：引燃剂氯酸钾：助燃剂反应现象：当外露部分的镁条燃烧完毕时，纸漏斗的混合物剧烈反应，发出耀眼的光芒，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入细沙上。冷却熔融物后

4、，除去外层熔渣，发现落下来的是铁珠。铝热反应铝热反应是指铝粉与某些金属氧化物在高温条件下，反应生成金属单质和三氧化二铝。与Fe2O3性质相似的FeO、MnO2、Cr2O3、WO3、V2O5等氧化物也都能与金属铝在高温条件下发生反应，生成三氧化二铝和新的金属单质，放出大量的热，这样的反应都属于铝热反应。其中铝粉与这些金属氧化物的混合物称为铝热剂。3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温练习请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反应的化学方程式铝热反应的应用可应用在

5、生产上，如焊接钢轨等。冶金工业也常用这一反应原理，如炼钒、铬、锰、钨等熔点高的金属。在军事上也有广泛应用，如在炮弹头里装进铝热剂，可极大地提高杀伤力Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温高炉炼铁2、热还原法适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。常用的还原剂有：活泼金属、CO、H2、C(焦炭)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgZnFeSnPb(H)Cu2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解3、电解法在金属活动性顺序中，K、Ca、Na、Mg、Al等几种金属的还原性很强

6、，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAl练习:写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式MgCl2====Mg+Cl2↑电解(熔融）2Al2O3====4Al+3O2↑电解(熔融）冰晶石KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，电解法热还原法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小结(1)为什么不同的金属的冶炼方法

7、不同?(2)为什么人类使用铁器比使用铜器晚?热分解法金属离子的氧化性增强湿法炼铜:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu火法炼铜:Cu2S+O2==2Cu+SO2高温练习1:冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂还原。②利用铝热反应原理用Al还原。③电解法。④热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属()V、Cr、Mn、W等高熔点金属()①③④②练习2:下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.Mn

8、O2C.MgOD.V2O5C高温ACBEFBGDO2NaOHH2O①O2葡萄糖高温、催化剂②△练习3:物质A~G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。请回答下列问题：1、写出下列物质的化学式：B、E、G；2、反应②的化学方程式是：作业P932、4