2018人教版高中化学必修2课件：第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》(第1课时)ppt课件38页
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人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共17张PPT)
当堂练习
1.高温还原法冶炼金属的反应一定是 ( A )
A．氧化还原反应
B．置换反应
C．分解反应
D．复分解反应
2、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作为还 原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④铝热法。 现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的
冶炼方法。Al ③ ；Cu ① ；Hg ② ；Mn ④（单选）
橙红石 HgO
思考与交流：我国在西汉初时已经用木炭与铁矿石混 合冶炼生铁，领先欧洲一千年，南宋末年的工匠又掌 握了用焦炭炼铁，比欧洲早500年。你会写该反应的化 学方程式吗？ c、热还原法：较活泼金属——锌、铁、锡、铅、铜
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
CuO+H2 == Cu+H2O
2CuO+C == 2Cu+CO2↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag
强
电解法
热还原法
弱
热分解法
思考与交流——人类使用金属的顺序是一种历史的 偶然还是必然？
3、合理开发和利用金属资源的原因和途径
原因：①地球上的金属矿物资源是有限的； ②金属冶炼常会消耗许多能量； ③也易造成环境污染。
途径：①提高金属矿物的利用率； ②回收和利用废旧金属； ③减少金属的使用； ④使用其他材料代替金属材料。
铝土矿
思考与交流：Al2O3的熔点远远高于AlCl3的熔点，为什 么选择Al2O3作电解炼铝的原料而不是AlCl3?
解析：AlCl3是共价化合物，Al2O3是离子化合物。
2NaCl (熔融) 电解 2Na＋Cl2 ↑
MgCl2 (熔融) 电解 Mg ＋ Cl2 ↑
人教版高中化学必修2第四单元第一节开发利用金属矿物和海水资源-课件13
些不活泼金属用热分解法就可制得如Hg、Ag等，故C错。
(3)电解法：适用于金属活动顺序中Al及其前面的金属。 制铝 _______________________________________________ _________________________， 制钠 _______________________________________________ _________________________， 制镁 _______________________________________________ _________________________。
(3)Al2O3的熔点很高，为了来降低其熔点，通常要加 入冰晶石(Na3AlF6)来降低其熔点，节省能源。
(4)由于生产条件的不同，同一种金属也可能有多种冶 炼方法，但冶炼方法的总的趋势是，金属活动性顺序中金 属的位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能 使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金 属只能用最强的还原手段来还原。
4．自然资源与可持续发展 (1)自然资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生 经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素 和条件的总称。 (2)可持续发展 目标：①满足人类的需要；②强调人类的行为受到自 然界的制约；③强调人与人之间、人类与其他生物种群之 间、不同国家和地区之间的公平。 内容：①经济可持续发展；②社会可持续发展；③资 源可持续发展；④环境可持续发展；⑤全球可持续发展。
一提起冶金生产，人们就会想到著名诗人李白的“炉 火照天地，红星乱紫烟”的名句，红光满天、火花四溅、 浓烟滚滚成了传统冶金的生产的独特风景。然而随着环境 要求的日益严格和资源的分化，采用适合资源特点的清洁 无污染、低耗高效的新工艺、新技术已成为现代冶金生产 的迫切要求。
第四章第一节第1课时课件.ppt
电解 (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=====
Mg＋Cl2↑，符合④。
学习·探究区
第四章 第一节 第1课时
2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选
用不同方法冶炼不同金属的主要依据是
(C )
A．金属在自然界中的存在形式
本
课 栏
B．金属元素在地壳中的含量
△ A．2HgO=====2Hg＋O2↑
本 课
B．4Al＋3MnO2=高==温==2Al2O3＋3Mn
栏 目 开
△ C．H2＋MgO=====Mg＋H2O
关
高温
D．4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2
解析 根据金属的冶炼规律，Hg 可用热分解法；Mn 属于高 熔点金属，可用铝热法；Fe 在金属活动性顺序表中处在中间 位置，可用热还原的方法，还原剂可用 CO；Mg 比 H2 活泼， H2 不能和 MgO 反应，故 C 选项错误。
教学重难点：金属的冶炼和铝热反应的原理。
知识·回顾区
第四章 第一节 第1课时
1．常见金属的活动性顺序如下： K――C―a―N―a―M―金g―A属―l―Z活―n动―F性―e S―由n―强P―b―逐H―渐―C减―u―弱H―g―A―g―P―t―A→u
本 举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断与依据。
氯酸钾:_助__燃__剂__，__为___镁__条__继__续__燃__烧___提__供__氧__气__，__引___发__铝__热__反。应
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明
生成物中有金属铁。
学习·探究区
归纳总结
第四章 第一节 第1课时
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源课件 (共24张PPT)
1、从海水中提取淡水——海水淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离 子交换法等。
原理：
加热到水的沸点，液 态水变为水蒸气与海 水中的盐分离，水蒸 汽冷凝得到淡水。
海水蒸馏原理示意图
大连石化公司海水淡化处理 海水过滤器
经处理后海水就变 成了可以饮用的纯
净的水
2、海水晒盐（煮海为盐）
科学探究：
海水综合利用联合工业体系一例
镁在地壳中含量只有铝 的四分之一，而且镁比 铝更加活泼，所以要想 矿物质中获取镁，代价 比铝更高。
海洋中含有大量的氯化 镁，海水又咸又苦。
咸是因为含有氯化钠，
苦是因为含有氯化镁，
同样道理，粗盐易潮 解是因为其中含有较 多的氯化镁，而氯化 镁易吸水。
据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁再过 一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的 0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。 可谓取之不尽，用之不竭。
第四章 化学与自然资源的开发利用
海水资源的开发利用
海水资源的开发和利用
从太空观察地球，看到地球上有七片陆 地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
海洋是美丽的， 也是富饶的
海水中的化学资源和矿产资源
海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类 将重点开发海洋资源。
海水资源主要分为几大类？ 海水中含有多少种元素？
海洋中的矿产资源
大陆架的浅海海底： 石油、天然气、 煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿： 砂、贝壳等建筑 材料和金属矿产
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿吨是已 知陆地铀矿储量的4500倍。 氘有50亿吨足够人类用上 千万年
含80多种元素，以氢、 氧、氯、钠、镁、硫、 钙、钾等较多。被称为 “元素的故乡”。
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共20张PPT)
2、氧化铝→铝
氧化铝的电解
2A2O3
4Al+3O2↑
冰晶石的作用：降低氧化铝的熔点
【思考与交流】分析该方法利用了什么原理
呢？反应前后元素化合价有无变化？ 试用双线桥 标出电子的得失和化合价的升降等
【课下作业】通过前面咱们的学习，
我们已经知道，可以通过点解熔融态的氯化 钠和氯化镁来制得相应的而金属单质，那么 我们是不是也可以通过电解熔融的氯化铝来 制得铝单质呢？ 这个问题暂时还不学不到，课下同学们可以 上网查阅资料，作为课外知识了解，为后面 的学习铺路。
重点
2 从铝土矿中提 取铝原理的引 导及学生对原
理的理解
难点
1、其实生活中还有很多地方，涉及到了铝 元素。同学们想一下生活中还有没有其他 的和铝相关的物品呢 ？
2、结合前面所学的钠、镁的性质以及生活 经验，大家能总结出铝的那些性质和特点 呢？
铝具有银白色的金属光泽，质地软，易导热、导电； 比较轻，易制取，便宜，用途广等
【故事一】：传说古罗马王曾因一个铝制水杯，害怕 自己的金银珠宝贬值，而杀害献宝人 【故事二】：在一次国宴上，拿破仑三世拿出来了一 套铝制餐具，而王公大臣们用的是金银器；此外，为 了让其他国王对自己产生羡慕和妨忌，他花了大量资 金让他的警卫部队的卫士穿上铝胸甲，因备有铝铠甲 的确太昂贵了，其他国王无能为力 【故事三】：为表彰门捷列夫创建元素周期表，英国 皇家学会为其特制一个铝制奖杯作为奖励
沉淀Fe3+，使Al3+转化为AlO2-；NaAlO2、NaOH、 NaCl
【思考2】将流程中的CO2换成HCl。是否可行？
不行。氢氧化铝会溶于过量的盐酸当中， 而不会溶于二氧化碳形成的溶液中
加入 HCl
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共21张PPT)
课前预习案中资料查询 介绍我国金属矿物资源 的开发利用情况(八组展示)
二、合理开发利用金属资源 1、提高金属矿物的利用率 2、减少金属的使用量 3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
【课堂巩固提高】 A 1、金属冶炼的目的是 （ ）
A、把金属化合物还原为金属单质 B、除去金属中的杂质 C、把金属单质变为氧化物 D、把电能转变为化学能
热分解法
Байду номын сангаас
物理 沉降 法
可见，越活泼的金属越难冶炼
【牛刀小试】
1.在反应Al+XaOb 高温 Al2O3+X中,X不可能的物 质是( )
A.Fe B.Mg C.Cr D.Mn
2．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制
得的金属组是 （
）
A．Na、Mg 、Al
B．Na、K 、Zn
C．Fe、Cu、Ag
D．Na、Ca、Cu
Ⅲ、电解法：
电解
2Al2O3（熔融）=冰=晶=石 4Al+3O2↑
电解
2NaCl（熔融） === 2Na+Cl2↑
电解
MgCl2（熔融）===Mg+Cl2↑
小结 :冶炼金属的方法
★金属活动顺序与金属冶炼方法的关系
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
依据的原理是什么呢?
金属离子的得电
矿石富集→金子属能力冶是炼否→全精都 炼
相同？这与什么 有关?
M n+ + n e— == M
【合作探究2】 分析古诗词中金属冶炼选用的 方法及原理
金属的冶炼方法
1、物理方法：
人教必修2 第四章 化学和自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源(共28张PPT)
离子交换法等。 其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较
完善，但成本较高。
海水蒸馏原理示意图
太阳能蒸发海水示意图：
（三）、海水综合利用的重要方向
海水综合利用的重要方向是：海水淡化同 化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中 制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如 生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂 白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、 溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。 从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。 例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料， 从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战 略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越 来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越 受到重视和开发的新型能源。
（2）．热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
CuO+H2
===
高温
Cu
+
H2O
2CuO+ C == 2Cu +CO2
CuO+
C
高温
== Cu +CO
(C过量)
常 用 还 原
Fe2O3+2 Al 高==温 2Fe+Al2O3
焦炭(C)：资源丰富又价廉，易混入杂质。
下列叙述正确的是（B ）
A. 通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C. 负极反应为2H2O − 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低 D. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
完善，但成本较高。
海水蒸馏原理示意图
太阳能蒸发海水示意图：
（三）、海水综合利用的重要方向
海水综合利用的重要方向是：海水淡化同 化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中 制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如 生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂 白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、 溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。 从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。 例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料， 从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战 略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越 来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越 受到重视和开发的新型能源。
（2）．热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
CuO+H2
===
高温
Cu
+
H2O
2CuO+ C == 2Cu +CO2
CuO+
C
高温
== Cu +CO
(C过量)
常 用 还 原
Fe2O3+2 Al 高==温 2Fe+Al2O3
焦炭(C)：资源丰富又价廉，易混入杂质。
下列叙述正确的是（B ）
A. 通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C. 负极反应为2H2O − 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低 D. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源(共21张PPT)
海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此
用干海带比湿海带的实验效果好。
问题和讨论提示：
实验中的下述现象可以说明加入CCl4并振荡后， CCl4层呈紫色。
2、如何将海水中的溴离子变 成溴单质？并设计方案。
实验方法:
(1)用蒸馏法将海水浓缩.用硫酸将浓缩的 海水酸化.
一、海水资源
• 海洋约占地球表面积71% • 海洋中的资源 ： • 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… • 植物:（海草、海带………… • 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金
属结核矿、石油 • 水 :海水中的水约1.3X109 亿吨,占地球总
水量97% • 还含有80多种元素
二、海水资源的开发和利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
第二课时
海水资源的开发和利用
问题与讨论：
为什么日韩在独岛问 题上互不相让?
韩国方面称独岛，日 本方面称竹岛。面积为 18.6平方千米，四周海 域是一片丰饶的渔场， 海底还蕴藏着比较丰富 的油气田。
问题与讨论
为什么中日 在钓鱼岛问题 上互不相让?
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
燃烧后的灰中RI转化为KI、NaI等，当加入H2O2（在酸 性条件下）时可生成单质碘。
2H+ + H2O2 + 2I- =I2 + 2H2O 生成的单质碘可用CCl4萃取。 海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应
用干海带比湿海带的实验效果好。
问题和讨论提示：
实验中的下述现象可以说明加入CCl4并振荡后， CCl4层呈紫色。
2、如何将海水中的溴离子变 成溴单质？并设计方案。
实验方法:
(1)用蒸馏法将海水浓缩.用硫酸将浓缩的 海水酸化.
一、海水资源
• 海洋约占地球表面积71% • 海洋中的资源 ： • 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类……… • 植物:（海草、海带………… • 矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金
属结核矿、石油 • 水 :海水中的水约1.3X109 亿吨,占地球总
水量97% • 还含有80多种元素
二、海水资源的开发和利用
第一节 开发利用金属资源和海水资源
第二课时
海水资源的开发和利用
问题与讨论：
为什么日韩在独岛问 题上互不相让?
韩国方面称独岛，日 本方面称竹岛。面积为 18.6平方千米，四周海 域是一片丰饶的渔场， 海底还蕴藏着比较丰富 的油气田。
问题与讨论
为什么中日 在钓鱼岛问题 上互不相让?
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本 人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边 缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛 周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面 积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源， 在其他方面也有巨大的经济价值。
燃烧后的灰中RI转化为KI、NaI等，当加入H2O2（在酸 性条件下）时可生成单质碘。
2H+ + H2O2 + 2I- =I2 + 2H2O 生成的单质碘可用CCl4萃取。 海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应
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疆 陨 铁
济南陨铁
2018/4/19 6
南 极 洲 陨 铁
金属ห้องสมุดไป่ตู้物的开发利用
一、 金属的冶炼 1. 金属冶炼的实质
利用氧化还原反应，使金属化合 物中的金属阳离子得到电子变成金属原 子。即： Mn+ + neM
人们日常应用的金属材料，多为合 想一想 :要使金属矿物转化为金属 金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提 单质 , 金属元素的化合价如何变化 , 炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。 发生什么反应?
2018/4/19 8
金属矿物的开发利用
快速阅读课本 88页内容，找出金属冶炼 金属活动性顺序 有多少种方法，分别是什么？适用于金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 属活动顺序表中的哪些金属?
金属活动性由强逐渐减弱 二、金属冶炼的方法的选择
(1)热分解法
湿法炼铜:
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 火法炼铜: Cu2S+O2＝2Cu+SO2
高温
2018/4/19
12
金属矿物的开发利用
实验4-1 铝热反应
2018/4/19
13
金属矿物的开发利用
反应现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的
白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿， 有熔融物落入沙中， 沙子上落有黑色铁珠。
2018/4/19 3
金属矿物的开发利用
资料卡片
铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长 的“石器时代”。 在公元前6000年到7000年左右， 人类开始迈进了象征古代文明开端 的“铜器时代”。
铜镜 孔雀石
先秦刀币
高温
汉武帝时铜币
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
2018/4/19 7
金属矿物的开发利用
大约100多年前
金属活动性顺序
大约4000年前
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
大约2500年前
结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般 的还原方法即可； ②金属位置越靠前，越难被还原，要用较 强的还原手段来还原
15
金属矿物的开发利用
请写出MnO2、Cr2O3分别与Al反应的 化学方程式。 高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 铝＋某些金属氧化物
高温
高温
Al2O3＋金属
结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金 属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以 一些活泼的金属也可作还原剂。
(2)热还原法
(3)电解法
2018/4/19 9
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
（1）热分解法
（适用Hg及其以后的不活泼金属）
练习:写出HgO、Ag2O受热分解的化学方程式
2HgO ＝ 2Hg + O2↑ 2Ag2O ＝ 4Ag + O2↑
2018/4/19
17
金属矿物的开发利用
拿破仑与铝碗
100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献， 英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重 的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。
2018/4/19 18
金属矿物的开发利用
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度 超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级 珠宝店的高档货。
2018/4/19
19
金属矿物的开发利用
自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还有很多其它杂质）中冶炼铝的技术， 使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家 万户。
2018/4/19
20
金属矿物的开发利用
2018/4/19
新课标人教版高中化学课件系列
化学 必修2 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时
江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
•
1
金属矿物的开发利用
自然界矿物中的金属元素存在形态?
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
天然金Au
锰矿
2018/4/19
钨矿
锌矿
天然铂Pt
2
金属矿物的开发利用
人类最早发现和应用的金属
4 2018/4/19
金属矿物的开发利用
这是英法联军洗 劫焚毁世界建筑 史上最杰出的园 林——圆明园后， 被劫掠到国外的 珍贵文物——铜 虎头，2000年在 香港被拍卖。由 中国派员出高价 将其赎回。
记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外
2018/4/19 5
金属矿物的开发利用
人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁 的，陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠 里变成了黑色的铁”。 新
2018/4/19 10 △
△
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
（2）热还原法 适用于金属活动性顺序表中的中 间的多数金属。它是金属冶炼的常用 方法。
常用的还原剂有： 活泼金属、CO、H2、C(焦炭)
2018/4/19 11
金属矿物的开发利用
2018/4/19 16
金属矿物的开发利用
思 考
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？
2Al+Fe2O3
高温
2Fe+Al2O3
铝热剂：铝与氧化铁的混合物 镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂
2018/4/19 14
金属矿物的开发利用
铝 热 反 应 的 应 用
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨。 在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物 反应，冶炼钴、铬、锰等。
2018/4/19
21
金属矿物的开发利用
今天铝的产量仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文 明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，因为 它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于 建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星 东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗— 11号宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金占75%左右， 可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。 注意：正常人的人体内，每70公斤体重约含61毫克铝。 铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗 入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有 机碱反应，导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。
济南陨铁
2018/4/19 6
南 极 洲 陨 铁
金属ห้องสมุดไป่ตู้物的开发利用
一、 金属的冶炼 1. 金属冶炼的实质
利用氧化还原反应，使金属化合 物中的金属阳离子得到电子变成金属原 子。即： Mn+ + neM
人们日常应用的金属材料，多为合 想一想 :要使金属矿物转化为金属 金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提 单质 , 金属元素的化合价如何变化 , 炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。 发生什么反应?
2018/4/19 8
金属矿物的开发利用
快速阅读课本 88页内容，找出金属冶炼 金属活动性顺序 有多少种方法，分别是什么？适用于金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 属活动顺序表中的哪些金属?
金属活动性由强逐渐减弱 二、金属冶炼的方法的选择
(1)热分解法
湿法炼铜:
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 火法炼铜: Cu2S+O2＝2Cu+SO2
高温
2018/4/19
12
金属矿物的开发利用
实验4-1 铝热反应
2018/4/19
13
金属矿物的开发利用
反应现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的
白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿， 有熔融物落入沙中， 沙子上落有黑色铁珠。
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金属矿物的开发利用
资料卡片
铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长 的“石器时代”。 在公元前6000年到7000年左右， 人类开始迈进了象征古代文明开端 的“铜器时代”。
铜镜 孔雀石
先秦刀币
高温
汉武帝时铜币
Cu2(OH)2CO3 ＝ 2CuO + H2O + CO2↑
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
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金属矿物的开发利用
大约100多年前
金属活动性顺序
大约4000年前
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
大约2500年前
结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般 的还原方法即可； ②金属位置越靠前，越难被还原，要用较 强的还原手段来还原
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金属矿物的开发利用
请写出MnO2、Cr2O3分别与Al反应的 化学方程式。 高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 铝＋某些金属氧化物
高温
高温
Al2O3＋金属
结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金 属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以 一些活泼的金属也可作还原剂。
(2)热还原法
(3)电解法
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金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
（1）热分解法
（适用Hg及其以后的不活泼金属）
练习:写出HgO、Ag2O受热分解的化学方程式
2HgO ＝ 2Hg + O2↑ 2Ag2O ＝ 4Ag + O2↑
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金属矿物的开发利用
拿破仑与铝碗
100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献， 英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重 的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。
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金属矿物的开发利用
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度 超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级 珠宝店的高档货。
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金属矿物的开发利用
自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3，当然还有很多其它杂质）中冶炼铝的技术， 使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家 万户。
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金属矿物的开发利用
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新课标人教版高中化学课件系列
化学 必修2 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时
江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
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金属矿物的开发利用
自然界矿物中的金属元素存在形态?
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
天然金Au
锰矿
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钨矿
锌矿
天然铂Pt
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金属矿物的开发利用
人类最早发现和应用的金属
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金属矿物的开发利用
这是英法联军洗 劫焚毁世界建筑 史上最杰出的园 林——圆明园后， 被劫掠到国外的 珍贵文物——铜 虎头，2000年在 香港被拍卖。由 中国派员出高价 将其赎回。
记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外
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金属矿物的开发利用
人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁 的，陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠 里变成了黑色的铁”。 新
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金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
（2）热还原法 适用于金属活动性顺序表中的中 间的多数金属。它是金属冶炼的常用 方法。
常用的还原剂有： 活泼金属、CO、H2、C(焦炭)
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金属矿物的开发利用
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金属矿物的开发利用
思 考
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？
2Al+Fe2O3
高温
2Fe+Al2O3
铝热剂：铝与氧化铁的混合物 镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂
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金属矿物的开发利用
铝 热 反 应 的 应 用
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨。 在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物 反应，冶炼钴、铬、锰等。
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金属矿物的开发利用
今天铝的产量仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文 明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，因为 它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于 建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星 东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗— 11号宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金占75%左右， 可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。 注意：正常人的人体内，每70公斤体重约含61毫克铝。 铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗 入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有 机碱反应，导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。