金屬礦物的開發(fā)利用

1、234宏偉的建筑宏偉的建筑-你知道它們名字？你知道它們名字？鳥巢鳥巢國家大劇院國家大劇院央視新大樓央視新大樓神七發(fā)射塔神七發(fā)射塔蘇通大橋蘇通大橋天然金天然金Au自然界中的金屬自然界中的金屬螢石螢石 CaF2 菱鎂礦菱鎂礦 MgCO3黃銅礦黃銅礦 CuFeS2黃鐵礦黃鐵礦FeSFeS2 2 單質(zhì)單質(zhì) 一、金屬礦物的開發(fā)利用一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬冶煉的原理：、金屬冶煉的原理： 將金屬由將金屬由 態(tài)變?yōu)閼B(tài)變?yōu)?態(tài)的過程態(tài)的過程金屬陽離子得電子變成金屬原子Mn+ne-=M不活潑的金屬不活潑的金屬 K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 非常

2、活潑的金屬非?；顫姷慕饘?一般活潑的金屬一般活潑的金屬 金屬活潑性不同，金屬冶煉的方法同不同？金屬活潑性不同，金屬冶煉的方法同不同？ 結(jié)合課本結(jié)合課本P88-89P88-89你能否總結(jié)出：你能否總結(jié)出： 金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法. .（提示：從金屬活潑性不同去考慮）（提示：從金屬活潑性不同去考慮）金屬冶煉原理MgMgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2NaNaCl(熔融熔融)=Na+Cl2 AlFeCuHg2HgO=2Hg+O2 Ag2Ag2O=4Ag+O2 電解電解電解電解Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O 高溫高溫 高溫高溫CuO+H2=2Cu+H2O

3、加熱加熱加熱加熱 加熱加熱2Al2O3(熔融熔融)電解電解冰晶石冰晶石4Al+ 3O2常見金屬的冶煉原理常見金屬的冶煉原理不同金屬冶煉方法的選擇不同金屬冶煉方法的選擇不活潑不活潑電解法電解法熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法物理提物理提取法取法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H)Cu Hg Ag Pt Au非?；顫姺浅；顫娨话慊顫娊饘僖话慊顫娊饘贅O不活潑極不活潑-通電分解金屬通電分解金屬的熔融鹽或氧化的熔融鹽或氧化物的方法。物的方法。加熱或者高溫下與加熱或者高溫下與還原劑反應(yīng)還原劑反應(yīng)加熱金屬氧加熱金屬氧化物的方法化物的方法2Al2O3(熔融熔融)電解電解冰晶石冰晶石4Al+

4、3O22NaCl(熔融熔融)2NaCl2電解電解+Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫-高爐煉鐵高爐煉鐵2HgO=2Hg+O2 2Ag2O=4Ag+O2 o 1.寫出冶煉金屬鎂的化學方程式寫出冶煉金屬鎂的化學方程式o MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2o 2.寫出冶煉金屬銅的化學方程式寫出冶煉金屬銅的化學方程式CuO+H2=2Cu+H2OFe+CuSO4=Cu+FeSO4-濕法煉銅濕法煉銅Cu2S+O2=2Cu+SO2-火法煉銅火法煉銅電解高溫o 分析并討論：它們有沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分析并討論：它們有沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，若有，什么作還原劑若有，什么作還原劑?o CuO + H2

5、 = Cu + H2Oo CuO + CO = Cu + CO2o 2CuO + C = 2Cu + CO2o Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2還原劑還原劑金屬能不能作還金屬能不能作還原劑呢原劑呢? ?高溫高溫高溫高溫高溫高溫1.取一張濾紙疊成漏斗狀取一張濾紙疊成漏斗狀 。2.把濾紙架在鐵圈上把濾紙架在鐵圈上,下面放置下面放置一盛沙子的蒸發(fā)皿。一盛沙子的蒸發(fā)皿。3. 把混合物（把混合物（5克克氧化鐵氧化鐵+2克克鋁鋁粉）粉）放入紙漏斗中。放入紙漏斗中。4.在混合物上面加一些的在混合物上面加一些的氯酸鉀氯酸鉀固體固體,再在中間插一根用砂紙打再在中間插一根用砂紙打磨過的鎂帶磨過的

6、鎂帶.5.用酒精燈點燃鎂帶用酒精燈點燃鎂帶.觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象.實驗步驟實驗步驟:1.現(xiàn)象現(xiàn)象鋁與氧化鋁與氧化鐵反應(yīng)的鐵反應(yīng)的化學方程化學方程式式2.參加反應(yīng)的是參加反應(yīng)的是_和和_ ,它們混合物叫它們混合物叫_.3.鎂條的作用是鎂條的作用是_.4.氯酸鉀的作用是氯酸鉀的作用是_.5.此反應(yīng)證明此反應(yīng)證明_作還原劑作還原劑,此反應(yīng)叫此反應(yīng)叫_反應(yīng)反應(yīng).6.此反應(yīng)有什么特點此反應(yīng)有什么特點?7.鋁熱反應(yīng)有什么實際應(yīng)用鋁熱反應(yīng)有什么實際應(yīng)用?（參考鋁熱反應(yīng)的特點）（參考鋁熱反應(yīng)的特點）1.鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。濾紙被燒著，有鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。濾紙被燒著，有紅熱的熔融物落入沙中，熔

7、融物冷卻后呈黑色。紅熱的熔融物落入沙中，熔融物冷卻后呈黑色。2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3高溫高溫鋁氧化鐵鋁熱劑引燃物助燃劑鋁鋁熱反應(yīng)放熱，溫度很高鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用2.冶煉難熔的金屬冶煉難熔的金屬1.焊接鋼軌焊接鋼軌3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫高溫Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高溫高溫3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫高溫其它鋁熱反應(yīng)其它鋁熱反應(yīng) Mn、Cr、Co的熔點比較高的熔點比較高錳錳鉻鉻鈷鈷年代年代金屬的冶煉方法夏朝夏朝銅斝銅斝春秋時期的春秋時期的鐵鋤和鐵削鐵鋤和鐵削現(xiàn)代用電解現(xiàn)代用電解法冶煉鋁法冶煉鋁什么原

8、因?qū)е氯祟惔罅渴裁丛驅(qū)е氯祟惔罅渴褂媒饘俚臅r間銅早于使用金屬的時間銅早于鐵，而鐵早于鋁？鐵，而鐵早于鋁？ 以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的耗四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的年年產(chǎn)產(chǎn)量約量約25002500萬萬噸，年噸，年消耗消耗鋁土礦超過鋁土礦超過一一億億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。竭。金屬資源是有限的金屬資源是有限的 如果消費的鋁能夠回收利用，只要如果消費的鋁能夠回收利用，只要回收回收利用量達到產(chǎn)量的利用量達到產(chǎn)量的1/21/

9、2，每年就將減，每年就將減少鋁土礦消耗量約少鋁土礦消耗量約50005000萬噸萬噸，這對保護，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。 每年有大量的廢舊金屬產(chǎn)生，作為一種每年有大量的廢舊金屬產(chǎn)生，作為一種會污染環(huán)境的固體廢棄物，怎么處理它們呢？會污染環(huán)境的固體廢棄物，怎么處理它們呢？ 地球上的金屬礦物資源是有限的，我們必須地球上的金屬礦物資源是有限的，我們必須 合理開發(fā)和利用這些礦物資源，主要途徑有：合理開發(fā)和利用這些礦物資源，主要途徑有：（1）_；（2）_；（3）_；（4）_。提高金屬礦物的利用率提高金屬礦物的利用率減少金屬的使用量減少金屬的使用量加強金屬

10、資源的回收和再利用加強金屬資源的回收和再利用使用其它材料代替金屬材料使用其它材料代替金屬材料3、金屬的回收和資源保護、金屬的回收和資源保護2、不同活潑性的金屬冶煉方法的選擇、不同活潑性的金屬冶煉方法的選擇電解法電解法熱還原法熱還原法熱分熱分解法解法物理提物理提取法取法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Au Pt非?；顫姺浅；顫娨话慊顫娨话慊顫姌O不活潑極不活潑不活潑不活潑3、金屬回收和資源保護、金屬回收和資源保護1、金屬冶煉的原理、金屬冶煉的原理1、用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是因為、用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是因為鋁是（鋁是（ ）A 具有導電性具有導電性B 具有延

11、展性具有延展性C 既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)D 被氧化過程中放出大量的熱被氧化過程中放出大量的熱2、宋朝初期，我國已將濕法煉銅應(yīng)用于生、宋朝初期，我國已將濕法煉銅應(yīng)用于生產(chǎn)，其反應(yīng)原理為（產(chǎn)，其反應(yīng)原理為（ ） A、CuO+H2=Cu+H2O B、CuO+CO=CO2+Cu C、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 D、Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO2 3.鋁熱劑并不單指鋁熱劑并不單指Fe2O3與鋁粉的混合物，與鋁粉的混合物，實際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。實際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。如鋁粉與如鋁粉與Fe3O4、V2O5、MnO2等均可以發(fā)等均可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)。生鋁熱反應(yīng)。1）寫出鋁粉與）寫出鋁粉與V2O5發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學方程發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學方程 式：式：_2)根據(jù)上述反應(yīng)可總結(jié)出鋁熱反應(yīng)的特點根據(jù)上述反應(yīng)可總結(jié)出鋁熱反應(yīng)的特點:鋁熱反應(yīng)實際上屬于四大基本反應(yīng)類型中的鋁熱反應(yīng)實際上屬于四大基本反應(yīng)類型中的_,其中鋁表現(xiàn)了其其中鋁表現(xiàn)了其_性性,作作_劑劑鋁熱反應(yīng)常用于冶煉熔點鋁熱反應(yīng)常用于冶煉熔點_的金屬的金屬.3V2O5+10Al=5Al2O3+6V置換反應(yīng)置換反應(yīng)還原還原還原還原高高高溫高溫 18521852年法國皇帝年法國皇帝拿破侖三世拿破侖三世為顯示自為顯示自己的富有和尊貴己