高中化學(xué)人教版化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用金屬礦物的開發(fā)利用課【省一等獎】

孔雀石Cu2(OH)2CO3金屬在自然界中的存在游離態(tài)

金屬礦化合態(tài)

金屬礦（單質(zhì)）（化合物）

金、鉑等極少數(shù)金屬以游離態(tài)形式存在絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在赤鐵礦Fe2O3鋁土礦

Al2O3天然金Au金屬礦物開發(fā)利用的實例古今中外的淘金者——金屬礦物的開發(fā)者淘金原理

剛果手工金礦開采馬達加斯加街頭淘金者金的密度較沙重,淘去沙土后,就得到了金。《浪淘沙》——劉禹錫千淘萬漉雖辛苦吹盡黃沙始到金將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。一、金屬冶煉的實質(zhì)（單質(zhì)）游離態(tài)金屬化合態(tài)金屬（化合物）問題1：用M代表金屬元素，用n代表M的化合價數(shù)值，請你從電子得失角度，寫出金屬元素冶煉成金屬單質(zhì)的反應(yīng)式？問題2：請同學(xué)們一起回憶，我們曾學(xué)過的，反應(yīng)后得到金屬單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)有哪些？分組討論后，選派代表上講臺展示這些化學(xué)方程式。一、金屬冶煉的實質(zhì)思考與交流1近代冶煉鐵器時代青銅時代二、金屬礦物開發(fā)的實例司母戊鼎（商代青銅器）（幾種的金屬冶煉）孔雀石Cu2(OH)2CO3

2CuO+H2O+CO2↑C+2CuOCO2↑+2Cu高溫

3000多年前我國古代勞動人民通過灼燒孔雀石[Cu2(OH)2CO3]與木炭混合物得到紅色的金屬銅．

碳法制銅二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種金屬的冶煉）銅的冶煉青銅時代近代冶煉鐵器時代青銅時代（春秋鐵器）金鐔金首鐵劍二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）（幾種的金屬冶煉）南宋末年:

焦炭煉鐵

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

高溫二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）鐵的冶煉鐵器時代

2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2

↑

高溫西漢初年:

CO使鐵礦石中的鐵還原為單質(zhì)19世紀(jì)拿破侖皇帝用的鋁制餐具近代冶煉鐵器時代青銅時代二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）19世紀(jì)拿破侖皇帝用的鋁制餐具由于早期煉鋁十分困難，所以鋁的價格十分昂貴，一度超越金銀之上。【討論】鋁在地殼中含量很高（比黃金高得多），為什么這個時期鋁比黃金還貴重呢？

19世紀(jì)中期，法國皇帝拿破侖珍藏著一套鋁制餐具，直到國宴時才拿出來炫耀一番。彼時王公大臣皆用金飯碗，唯獨皇帝一人用鋁飯碗。二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）鋁的冶煉近代冶煉

1886年，美國化學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)了冰晶石，電解法制鋁成功。2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

冰晶石電解二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）鋁的冶煉近代冶煉-8000-6000-4000-200002000400060008000AuAgCuSnFeZnAlMgNaCaK年代歷史上金屬被發(fā)現(xiàn)和冶煉利用的順序二、金屬礦物開發(fā)的實例（幾種的金屬冶煉）【問題一】人類大量使用金屬的時間銅早于鐵、而鐵早于鋁，試分析可能的原因。三、金屬冶煉的方法【問題二】根據(jù)不同金屬元素冶煉的實例，試歸納金屬冶煉的一般方法有哪幾種？商代司母戊鼎春秋鐵劍19世紀(jì)鋁制餐具思考與交流22Ag2O4Ag＋O2↑

2HgO2Hg＋O2↑MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑電解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石2Ag2O4Ag＋O2↑

2HgO2Hg＋O2↑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高溫2CuO+C2Cu+CO2↑高溫Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高溫

MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑電解

2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石+2++2+3+2+2+2+2+2+2++KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg活潑金屬電解法熱還原法金屬冶煉方法較活潑金屬三、金屬的冶煉方法金屬活動性（還原性）金屬離子得電子能力（氧化性）強弱強弱？不活潑金屬熱分解法？

鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，火星四射，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。【實驗現(xiàn)象】鋁熱反應(yīng)（實驗4－1）Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高溫【應(yīng)用】焊接鋼軌三、金屬的冶煉方法金屬資源，帶人們的生活帶來很多便利。地球上的金屬礦物資源是有限的，過度的開采會造成金屬礦物資源枯竭，同時，金屬冶煉常會消耗許多能量，也易造成環(huán)境污染。四、金屬礦物的開發(fā)存在的問題及解決的途徑

同學(xué)們討論哪些舉手之勞可以節(jié)約資源保護環(huán)境？

回收金屬的意義

___________________；___________________；___________________。節(jié)約礦物資源節(jié)約能源減少環(huán)境污染思考與交流3四、金屬礦物的開發(fā)存在的問題及解決的途徑加強金屬資源的回收和利用提高金屬礦物利用率使用其他材料代替金屬材料減少金屬的使用量·

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四、金屬礦物的開發(fā)存在的問題及解決的途徑有效利用金屬資源的途徑二、金屬冶煉的實例及方法金屬活動順序

金屬原子失電子能力金屬離子得電子能力主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法物理提取法弱→強

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu一、冶煉的實質(zhì):將金屬從其化合物中還原出來本課總結(jié)強→弱

三、金屬礦物的開發(fā)存在的問題及解決的途徑1、金屬冶煉的目的是（）

A、把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)

B、除去金屬中的雜質(zhì)

C、把金屬單質(zhì)變?yōu)檠趸?/p>

D、把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能2、下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是（）A、金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要發(fā)展起來的

B、天然礦藏很少只含一種金屬元素往往含有較多雜質(zhì)

C、金屬的冶煉主要有礦石的富集、冶煉還原和精煉三個步驟

D、金屬冶煉一定要用到還原劑DA小試身手3、下列各種冶煉方法中，可以制得相應(yīng)金屬的是（）

A、加熱氧化鋁

B、加熱碳酸鈣

C、電解熔融氯化鈉4、根據(jù)金屬在金屬活動順序表中的位置及性質(zhì)，推測制取下列金屬最適宜的方法：①Na：②Zn：③Hg：