《金屬的冶煉》參考課件

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物的開發(fā)利用【資料卡片】

自然資源與可持續(xù)發(fā)展自然資源是人類社會發(fā)展不可或缺的自然物質(zhì)基礎(chǔ)，包括土地與土壤資源、礦產(chǎn)資源、生物資源、水資源、能源資源、環(huán)境資源等，根據(jù)其能否再生可以分為可再生資源和不可再生資源?？沙掷m(xù)發(fā)展的目標(biāo)是在滿足人類需要的同時，強(qiáng)調(diào)人類的行為要受到自然界的制約，強(qiáng)調(diào)人類代際之間、人類與其他生物種群之間、不同國家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面?！菊{(diào)查任務(wù)一】金屬礦物的開發(fā)利用1.常見的金屬礦物資源有哪些？2.金屬冶煉的原理是什么？如何從礦物資源中提取相應(yīng)的金屬，有哪些方法？3.如何有效利用金屬礦物?金礦Au鉑礦Pt【成果展示一】常見的金屬礦物資源

含鐵的礦物主要有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）等。赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）菱鐵礦硫鐵礦FeS2

銅礦主要有黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu2FeS4)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。黃銅礦孔雀石斑銅礦一、金屬元素的存在形式金屬元素以游離態(tài)形式存在，如金、鉑極少數(shù)大多數(shù)以化合態(tài)形式存在【小結(jié)】【成果展示二】金屬的冶煉

定義：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。

原理：Mn++ne-

→M方法：

【學(xué)習(xí)評價一】如圖是我國古代和現(xiàn)代冶金的兩張圖片,那么人類使用金屬的年代先后順序與金屬的活動性有什么關(guān)系?金屬冶煉方法的選擇取決于金屬在自然界中的存在狀態(tài)和金屬的活潑性。金屬越活潑,冶煉時所需條件要求越高,在人類歷史上出現(xiàn)相對晚一些。金屬越不活潑,冶煉的方法越簡單,人們使用的時間越早,所以有青銅、鐵器等時代的發(fā)展歷程。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解法熱還原法熱分解法物理提取法

金屬離子得電子能力：弱→強(qiáng)【小結(jié)】金屬的冶煉方法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：（1）______________________________；（2）______________________________；（3）_______________________________（4）______________________________；（5）______________________________。提高金屬礦物的利用率開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用使用其他材料代替金屬材料,減少金屬的使用量【成果展示三】合理開發(fā)利用金屬礦物防止金屬的腐蝕啟示1:從鋁土礦制鋁消耗的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于回收鋁質(zhì)飲料罐得到鋁消耗的能量，可知在實際生產(chǎn)過程中必須考慮投入與產(chǎn)出，要考慮成本。啟示2:加強(qiáng)度舊金屬的回收和再利用是合理開發(fā)和利用金屬資源的重要途徑。要樹立金屬垃圾也是一種寶貴資源的理念。在日常生活中，要大力倡導(dǎo)金屬垃圾的分類回收和再利用，養(yǎng)成自覺珍惜自然資源、節(jié)約資源、愛惜環(huán)境和保護(hù)環(huán)境的意識。啟示3:實際工業(yè)生產(chǎn)中，從金屬礦物到純凈金屬的冶煉過程是一個復(fù)雜的過程，往往涉及許多其他物質(zhì)和反應(yīng)，在得到所需產(chǎn)品的同時，也會產(chǎn)生廢棄物。因此必須考慮廢棄物的處理和生產(chǎn)對環(huán)境的影響，形成綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。【知識拓展】鋁熱反應(yīng)【思考】實驗中鎂條和氯酸鉀的作用是什么？KClO3受熱分解產(chǎn)生O2使鎂條燃燒產(chǎn)生高溫從而引發(fā)反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫劇烈燃燒，火珠四濺，沙里有火紅熔融物，放出大量熱量。鋁熱劑(鋁與某些金屬氧化物的混合物)

鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：①焊接鋼軌；②定向爆破；③冶煉熔點高的金屬（如鎢、釩、鉻、錳等）鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破”，主要是利用鋁熱反應(yīng)熔斷鋼筋使樓房定向倒塌。

3MnO2+4Al=======3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al======2Cr+Al2O3高溫3Co3O4+8Al=====9Co+4Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng)

Al在高溫下表現(xiàn)出強(qiáng)還原性把某些金屬從它的氧化物中置換出來【學(xué)習(xí)評價二】(1)為什么冶煉鎂時不能選用MgO,而選用MgCl2?MgO和MgCl2雖然都是離子化合物,但MgO熔點太高,熔化時能耗多,而MgCl2熔點低,易熔化。（2）冶煉鋁時,為什么選用熔點高的Al2O3,而不選用熔點低的AlCl3?Al2O3雖然熔點較高,但它是離子化合物,熔化時能電離出Al3+;AlCl3雖然熔點低,但它是共價化合物,熔化時不能發(fā)生電離。（3）冶煉Al時,冰晶石起什么作用?降低Al2O3的熔點。（4）冶煉Al時,要定期更換碳素電極,為什么?2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,碳素電極與O2在Al2O3熔融條件下發(fā)生反應(yīng)。（5）回收1molAl的能耗為冶煉1molAl能耗的3%～