金属资源的开发利用.ppt

金属矿物的开发利用 第四章 第一节 第一课时 司母戊鼎 ——世界迄今出土最大最重的青铜器 金属材料发展 青铜时代 铁器时代 铝制品的广泛应用 思考： 金属材料发展顺序取决于什么？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动顺序表 金属离子得电子能力逐渐增强 金属在自然界中存在的形态 游离态（金和铂） 化合态（绝大多数金属） 除了极少数不活泼金属像金、铂外，绝大多数金属以化合物的形式存在于矿物中。 一、金属的冶炼 1、定义： 将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。 2、实质 用还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。 （ 即 M n+ + n e- = M ） 3、金属冶炼的方法 （1）物理分离方法：对于Pt、Au等金属 （2）热分解法（适合一些不活泼金属） 2HgO === 2Hg + O2 ↑ 加热 2Ag2O === 4Ag + O2 ↑ 加热 淘金（富集法） （3）热还原法（适合大多数金属） 还原剂：C、CO、H2、活泼金属等 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 ↑ Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 2ZnO + C 2Zn + CO2 ↑ 高温 === 高温 === 高温 === WO3 + 3H2 W + 3H2O 高温 === （冶炼锌） （高炉炼铁） （冶炼钨） （铝热反应） （4）电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 电解 其他冶炼方法： 湿法炼铜 火法炼铜 CuSO4 + Fe === FeSO4 + Cu Cu2S + O2 === 2Cu + SO2 高温 与还原剂反应 与氧化剂反应 装置图 铝热反应 实验4—1 注意观察实验现象 铝热反应演示实验 镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 高温 实验现象 反应方程式 思考： 1、内层滤纸为什么要用水湿润？ 防止高温物质从四周溅出，同时防止滤纸 被烧着 2、为什么蒸发皿中要放适量的细沙？ 既可以防止蒸发皿炸裂，又可以防止熔融 的液体溅出伤人 3、镁条以及氯酸钾的作用。 镁条：引燃剂； 氯酸钾：助燃剂 4、铝在反应中作为什么剂？ 铝属于活泼金属，在反应中作为还原剂 ※ 铝热剂：铝粉和某些氧化物（铁、铬、锰） 的混合物。 3MnO2+4Al === 3Mn + 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 高温 铝热反应其他 铝热反应的应用 1、冶炼熔点高的金属 （V、Cr、Mn等） 2、焊接钢轨 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动顺序与金属冶炼方法的一般规律： 电解法 热还原法 热分解法 物理提取法 强 弱 金属还原性 弱 强 金属离子氧化性 合理开发和利用矿物资源，主要途径有： 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 … … … … … 练习 1、下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是（ ） A、加热Al2O3 B、加热CaCO3 C、电解熔融NaCl D、氯化钠与铝粉高温共热 C 2、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ① Na 电解法 热还原法 热分解法 物理提取法 ② Zn ③ Hg ④ Au 作业： 完成《教材完全学案》对应练习 * *