時(shí) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1時(shí)時(shí) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源開發(fā)利用金屬礦物和海水資源人類使用的金屬材料中金屬的存在狀態(tài)？人類使用的金屬材料中金屬的存在狀態(tài)？第1頁/共21頁金、鉑等為游離態(tài)金、鉑等為游離態(tài)得電子，被還原得電子，被還原Mn+ M + n e-主要是化合態(tài)主要是化合態(tài) 將金屬從其化合物中將金屬從其化合物中還原還原出來，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槌鰜?，使之轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)的過程。單質(zhì)的過程。(1)(1)金屬在自然界中的存在形式？金屬在自然界中的存在形式？(2)(2)金屬冶煉指的是什么？金屬冶煉指的是什么？ 一、金屬礦物的開發(fā)利用一、金屬礦物的開發(fā)利用 1 1、金屬的冶煉、金屬的冶煉(3)(3)冶煉金屬的步驟：冶煉金屬的步驟

2、：采礦采礦礦石富集礦石富集金屬冶煉金屬冶煉精煉精煉第2頁/共21頁 法國皇帝拿破侖是一個(gè)喜歡炫耀自己的人。他法國皇帝拿破侖是一個(gè)喜歡炫耀自己的人。他常常大擺宴席，宴請?zhí)煜沦e客。每次宴會，他總常常大擺宴席，宴請?zhí)煜沦e客。每次宴會，他總是擺出一副高人一等的樣子。餐桌上的用具幾乎是擺出一副高人一等的樣子。餐桌上的用具幾乎全是用銀制成的，唯有他自己用的那一個(gè)碗?yún)s是全是用銀制成的，唯有他自己用的那一個(gè)碗?yún)s是鋁制品。鋁制品。思考與交流思考與交流 由于早期煉鋁十分困難，所以鋁的價(jià)格十分由于早期煉鋁十分困難，所以鋁的價(jià)格十分昂貴，一度超越金銀之上，直至昂貴，一度超越金銀之上，直至19世紀(jì)上半葉，世紀(jì)上半葉，鋁

3、還是歐洲許多高級珠寶店的高檔貨。鋁還是歐洲許多高級珠寶店的高檔貨。 為什么貴為法國皇帝，在當(dāng)時(shí)卻不用高貴而亮為什么貴為法國皇帝，在當(dāng)時(shí)卻不用高貴而亮麗的銀碗，而用色澤要暗得多的鋁碗呢？麗的銀碗，而用色澤要暗得多的鋁碗呢？第3頁/共21頁 自從美國青年化學(xué)家霍爾發(fā)明電解制鋁法后，制自從美國青年化學(xué)家霍爾發(fā)明電解制鋁法后，制鋁工鋁工 藝不斷改進(jìn)，藝不斷改進(jìn)，現(xiàn)在人們已經(jīng)熟練掌握了從鋁土現(xiàn)在人們已經(jīng)熟練掌握了從鋁土礦（主要成礦（主要成 分是分是Al2O3）中冶煉鋁的技術(shù)，使得制中冶煉鋁的技術(shù)，使得制鋁成本大大下降，使鋁走入千家萬戶。鋁成本大大下降，使鋁走入千家萬戶。電解槽電解槽2Al2O3 (熔融熔

4、融) 4Al 3O2 電解電解冰晶石冰晶石反應(yīng)原理反應(yīng)原理: :第4頁/共21頁 古代中國勞動(dòng)人古代中國勞動(dòng)人民用木炭煉鐵民用木炭煉鐵 我國古代煉鐵工業(yè)長期領(lǐng)先于世界，我國在西漢初時(shí)我國古代煉鐵工業(yè)長期領(lǐng)先于世界，我國在西漢初時(shí)已經(jīng)懂得用木炭與鐵礦石混合高溫冶煉生鐵，領(lǐng)先歐洲一已經(jīng)懂得用木炭與鐵礦石混合高溫冶煉生鐵，領(lǐng)先歐洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭煉鐵，而歐洲最千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭煉鐵，而歐洲最早的英國直到早的英國直到500年后（相當(dāng)于清朝乾隆末年），才掌握年后（相當(dāng)于清朝乾隆末年），才掌握這一技術(shù)。這一技術(shù)。反應(yīng)原理反應(yīng)原理: : Fe2O33CO 2Fe3CO

5、2高溫高溫鐵礦石鐵礦石焦炭焦炭空氣空氣石灰石石灰石主主要要原原料料：第5頁/共21頁電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法 1、 思考思考: 工業(yè)上工業(yè)上 如何冶煉鋁和鐵如何冶煉鋁和鐵?為什么為什么鐵和鋁的冶煉方法不同？鐵和鋁的冶煉方法不同？金屬越活潑，越難冶煉金屬越活潑，越難冶煉2 2、金屬冶煉方法的確定、金屬冶煉方法的確定由金屬活潑性決定由金屬活潑性決定K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag弱弱強(qiáng)強(qiáng)電解法電解法還原法還原法 Fe2O33CO 2Fe3CO2 高溫高溫2Al2O3 (熔融熔融) 4Al 3O2 電解電解 冰晶石冰晶石第6頁/共21頁

6、3 3、金屬冶煉的方法舉例、金屬冶煉的方法舉例（1）熱分解法熱分解法2HgO 2Hg O2 加加熱熱2Ag2O 4AgO2 加熱加熱不活潑金屬（一般是不活潑金屬（一般是H后的金屬）后的金屬）Cu2S + O2 2Cu + SO2 高溫高溫火法煉銅火法煉銅AuCl4加熱加熱 Au+2Cl2第7頁/共21頁P(yáng)t、Au淘金原理淘金原理原理原理:金的金的質(zhì)量較沙重質(zhì)量較沙重,在淘去粗沙后在淘去粗沙后,用用水銀水銀滾動(dòng)吸附金滾動(dòng)吸附金,水銀是已水銀是已知唯一可以粘附金的知唯一可以粘附金的物質(zhì)物質(zhì).第8頁/共21頁（2）電解法）電解法MgCl2 (熔融熔融) Mg Cl2 電解電解2NaCl (熔融熔融)

7、 2NaCl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) 4Al 3O2 電解電解冰晶石冰晶石鋁土礦鋁土礦適合一些非?；顫娊饘伲ㄟm合一些非常活潑金屬（ Zn前金屬）前金屬）第9頁/共21頁 （常用的還原劑有：焦炭、（常用的還原劑有：焦炭、CO、H2 等）等）（3 3）熱還原法）熱還原法（ZnZnCuCu中等活潑金屬中等活潑金屬） Fe2O33CO 2Fe3CO2 高溫高溫2CuO + C 2Cu + CO2 高溫高溫高爐煉鐵高爐煉鐵主要反應(yīng)主要反應(yīng)WO3 + 3H2 W + 3H2O 高溫高溫 常用的還原劑還有哪些常用的還原劑還有哪些? ?第10頁/共21頁第11頁/共21頁現(xiàn)象現(xiàn)象化學(xué)化學(xué)方程式方

8、程式Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫反應(yīng)放出大量的熱，發(fā)出耀反應(yīng)放出大量的熱，發(fā)出耀眼的光芒，紙漏斗下部被燒眼的光芒，紙漏斗下部被燒穿，有熔融物落入沙中。穿，有熔融物落入沙中。請思考：請思考：實(shí)驗(yàn)中用到的鎂條和氯酸鉀有什么作用實(shí)驗(yàn)中用到的鎂條和氯酸鉀有什么作用？鋁熱劑鋁熱劑鎂條為引燃劑，氯酸鉀為助燃劑鎂條為引燃劑，氯酸鉀為助燃劑放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)第12頁/共21頁鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：2AlFe2O3 2FeAl2O3高溫高溫3MnO24Al 2Al2O33Mn高溫高溫Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O33Co3O4+8Al 9Co + 4Al2O3高溫高溫

9、高溫高溫其它鋁熱反應(yīng)其它鋁熱反應(yīng)： 鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)： 鋁某些金屬氧化物鋁某些金屬氧化物 Al2O3金屬單質(zhì)金屬單質(zhì)高溫高溫 鋁熱反應(yīng)適用于一些沒有Al活潑，但是是高熔點(diǎn)的金屬單質(zhì)。如Fe、Cr、V、Mn等第13頁/共21頁鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：鋁熱反應(yīng)應(yīng)用鋁熱反應(yīng)應(yīng)用冶煉難熔的金屬冶煉難熔的金屬焊接鋼軌焊接鋼軌 （冶練常用的還原劑有：（冶練常用的還原劑有： 焦炭、焦炭、CO、H2 、Al等活潑金屬等活潑金屬 ）第14頁/共21頁火法煉銅火法煉銅 我國古法煉銅我國古法煉銅-興于商周時(shí)期興于商周時(shí)期灼燒輝銅礦灼燒輝銅礦（CuCu2 2S S）灼燒灼燒孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3

10、與木炭混合物與木炭混合物碳法制銅碳法制銅Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2 孔雀石C + 2CuO = CO2 + 2Cu高溫濕法煉銅濕法煉銅 中國古代首創(chuàng)的膽水冶銅中國古代首創(chuàng)的膽水冶銅 西漢古籍西漢古籍淮南萬畢術(shù)淮南萬畢術(shù)上就有上就有“曾青得鐵，則曾青得鐵，則化為銅化為銅”的記載。的記載。 Fe + CuSO4 = FeSO4+ Cu Cu2S + O2 2Cu + SO2 高溫高溫第15頁/共21頁4 4、合理開發(fā)和利用礦物資源的途徑：、合理開發(fā)和利用礦物資源的途徑：（1 1）廢舊金屬回收；）廢舊金屬回收； （2 2）礦物資源保護(hù)；）礦物資源保護(hù)； （3 3）尋找金

11、屬替代品。）尋找金屬替代品。 金屬鋁的回收與利金屬鋁的回收與利用用第16頁/共21頁（1 1）節(jié)約礦物資源；）節(jié)約礦物資源；（2 2）節(jié)約能源；）節(jié)約能源；（3 3）減少環(huán)境污染）減少環(huán)境污染（1 1）廢舊鋼鐵用于煉鋼；）廢舊鋼鐵用于煉鋼；（2 2）廢鐵屑用于制鐵鹽；）廢鐵屑用于制鐵鹽；（3 3）定影液用于回收銀）定影液用于回收銀回收金屬的實(shí)例：回收金屬的實(shí)例：回收金屬的意義：回收金屬的意義：第17頁/共21頁課堂練習(xí)課堂練習(xí): 2 2、下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是、下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是( )( ) A A、金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要發(fā)展起來的、金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要發(fā)

12、展起來的 B B、天然礦藏很少只含一種金屬元素往往含有較多、天然礦藏很少只含一種金屬元素往往含有較多雜質(zhì)雜質(zhì) C C、金屬的冶煉主要有礦石的富集、冶煉還原和精、金屬的冶煉主要有礦石的富集、冶煉還原和精煉三個(gè)步驟煉三個(gè)步驟 D D、金屬冶煉一定要用到還原劑、金屬冶煉一定要用到還原劑DD1 1、金屬冶煉的目的是、金屬冶煉的目的是 （ ） A A、把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)、把金屬化合物還原為金屬單質(zhì) B B、除去金屬中的雜質(zhì)、除去金屬中的雜質(zhì) C C、把金屬單質(zhì)變?yōu)檠趸铩呀饘賳钨|(zhì)變?yōu)檠趸?DD、把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能、把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能A第18頁/共21頁5 5、冶煉金屬常用以下幾種方法：以、冶煉金屬常用以下幾種方法：以C C或或HH2 2、COCO作為還原劑還原法作為還原劑還原法 ；熱分解法；熱分解法 ；電解法；電解法 ；鋁熱法?，F(xiàn)冶煉下列金屬：鋁熱法。現(xiàn)冶煉下列金屬：AlAl、MgMg、CuCu、HgHg、MnMn，試標(biāo)明適宜的冶煉方法。，試標(biāo)明適宜的冶煉方法。 AlAl： ；MgMg： ；CuCu： ； HgHg： ；MnMn： 。2 3 3、工業(yè)上常采用電解法冶煉的金屬是、工業(yè)上常采用電解法冶煉的金屬是 （ ） A A、Fe BFe B、Cu CCu C、Al DAl D、AgAg4 4、可用熱分解法就可能制得的金屬有（、可用熱分解法就可能