高中一年级化学《金属矿物的开发利用 第1课时》.pptxVIP

高一—人教版—化学—必修第二册—第八章

第一节自然资源的开发利用

第1课时金属矿物的开发利用

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1.通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。

2.通过铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。;

国防科技;

蓝铜矿Cu3(CO3)2(OH)2赤铁矿Fe2O3萤石CaF2;

二、金属冶炼

1.定义：将金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程。

2.实质：Mn＋＋ne-→M

3.一般步骤：采矿→矿石富集→金属冶炼→精炼;

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu

约3000年前

铁器时代

【思考】请分析推测人类发现和使用金属材料，可能受哪些因素的影响？

为什么？金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。

因为金属越活泼还原性就越强，其离子的氧化性越弱，得电子

能力越弱，就越难被还原，故使用的时间越晚。;

KCaNaMgAl

电解法;

淘金原理：金的密度比沙大

《浪淘沙》-刘禹锡

日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。;

(2)热分解法(不活泼的金属Hg、Ag)

古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银”

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(3)热还原法(Zn—Cu中等活泼金属)

【回顾】初中已经学过的高炉炼铁和氢气还原氧化铜。

常用的还原剂有：CO、H2、C、活泼金属;;

MnO2

Cr2O3

【思考】镁条与氯酸钾的作用分别是什么？

镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂；

应用：焊接铁轨，冶炼金属。;

法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自

己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？;

材料3：1886年，美国大学生霍尔和法国大学生埃鲁各自独立地研究出电解制铝法，通过电解熔融氧化铝的方法成功制得铝。在实验中霍尔发现向???化铝中加入冰晶石，可以把氧化铝熔点降低，这一创新方法大大降低了能耗，冶炼铝的成本大大降低，从此铝制品这一曾经的奢侈品走进了千家万户，可谓“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。;

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu

金属冶炼实质：Mn＋＋ne-→M;

材料3：1886年，美国大学生霍尔和法国大学生埃鲁各自独立地研究出电解制铝法，通过电解熔融氧化铝的方法成功制得铝。在实验中霍尔发现向氧化铝中加入冰晶石，可以把氧化铝熔点降低，这一创新方法大大降低了能耗，冶炼铝的成本大大降低，从此铝制品这一曾经的奢侈品走进了千家万户，可谓“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。;

(4)电解法(很活泼的金属)

电解

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【思考】为什么工业上冶炼镁时电解熔融MgCl2而不是MgO？而冶炼铝时电解Al2O3冰晶石熔融混合物而不是AlCl3？

已知有关物质的熔点数据如下表:;

三、合理开发和利用金属矿物资源

【思考与讨论】计算表明，生产1mol铝消耗的电能至少为1.8×106J，回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿相比，前者的能耗仅为后者的3%-5%。通过对上述数据的分析和比较，并结合图8-1和图8-2，你想到了什么？;

1.从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量，因而实际生产过程中必须考虑投入与产出，要考虑成本。

2.加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识。

3.实际工业生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时。也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识。;

【归纳】合理开发和利用金属矿物资源的措施：

(1)提高金属矿物的利用率

(2)开发环保高效的金属冶炼方法

(3)防止金属的腐蚀

(4)加强金属资源的回收和再利用

(5)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量