高中化学必修二第一节开发利用金属矿物和海水资源课件3PPT
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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：开发利用金属矿物和海水资源_课件3
提示：开采技术不够成熟。
考点整合
(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 1．原理 由于不同金属的活动性不同，金属离子得到电子被还原成 金属原子的能力也不同。金属活动性顺序表中，金属的位 置越靠后，越容易被还原，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。 2．金属活动顺序与金属冶炼方法的关系
【解析】 选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自 然界中的存在状态。
碳，能孔还雀原石出的C主u。要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有
【答案】 (1)① ③ ③ ④
【即时巩固1】 下列用于制备相应金属反应原理中，不可行的是 ()
A．用氢气还原氧化铝制备铝
B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu C．用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属，但不能制镁
金属的活动性顺序
金属原子失电子能 力
金属离子得电子能 力
主要冶炼方法
K Ca Na Mg Al
电解法
Zn Fe Sn Hg
Pb (H) Ag Cu 强→弱
弱→强
热还原法
热分 解法
Pt Au
物理 方法
3.铝热反应
(1)概念
铝热剂在高温下发生剧烈反应并放出大e3O4、Cr2O3、V2O5等)组成 的混合物。
【解析】 解答本题时应先明确实验原理，然后根据实验流程确定 每一步操作及其目的，进而分析每一步操作中仪器的选择及注意问题等。
本题通过碘的制取过程来考查化学实验的基本操作。
(1)在灼烧固体海带时所需要的仪器为酒精灯、坩埚、三脚架、泥三 角、坩埚钳等。
(2)从海带灰的悬浊液中分离出含碘离子的溶液，是将固体和液体进 行分离的操作，即过滤。
考点整合
(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 1．原理 由于不同金属的活动性不同，金属离子得到电子被还原成 金属原子的能力也不同。金属活动性顺序表中，金属的位 置越靠后，越容易被还原，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。 2．金属活动顺序与金属冶炼方法的关系
【解析】 选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自 然界中的存在状态。
碳，能孔还雀原石出的C主u。要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有
【答案】 (1)① ③ ③ ④
【即时巩固1】 下列用于制备相应金属反应原理中，不可行的是 ()
A．用氢气还原氧化铝制备铝
B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu C．用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属，但不能制镁
金属的活动性顺序
金属原子失电子能 力
金属离子得电子能 力
主要冶炼方法
K Ca Na Mg Al
电解法
Zn Fe Sn Hg
Pb (H) Ag Cu 强→弱
弱→强
热还原法
热分 解法
Pt Au
物理 方法
3.铝热反应
(1)概念
铝热剂在高温下发生剧烈反应并放出大e3O4、Cr2O3、V2O5等)组成 的混合物。
【解析】 解答本题时应先明确实验原理，然后根据实验流程确定 每一步操作及其目的，进而分析每一步操作中仪器的选择及注意问题等。
本题通过碘的制取过程来考查化学实验的基本操作。
(1)在灼烧固体海带时所需要的仪器为酒精灯、坩埚、三脚架、泥三 角、坩埚钳等。
(2)从海带灰的悬浊液中分离出含碘离子的溶液，是将固体和液体进 行分离的操作，即过滤。
高中化学必修二第一节开发利用金属矿物和海水资源课件3
金属冶炼的实质是用还原的方法 使金属化合物中的金属离子得到 电子变成金属原子。
Mn+ + ne- = M
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
电解
MgCl2（熔融）====Mg + Cl2↑
电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的 金属纯度高，耗电量大，生产成本高。熔融物 属于子化合物。
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
1、游离态：极少数不活泼金属，如金、铂。 2、化合态：多数较活泼金属，如铝以铝土矿
形式、铁以铁矿石形式存在。
大多数金属在自然界中是以化合态存在。化 学要研究如何合理高效的利用这些金属矿物， 将其中的金属从其化合物中还原出来用于生 产和制造各种金属材料，这一过程在工业上 称为“金属的冶炼”。
（二）金属的冶炼
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
实验现象：
加热，氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应。放出大
量的热，并发出耀眼的光芒。待槽中熔融物冷却
后，倒出，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现
4.1 开发利用金属矿物和海水资源
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
Mn+ + ne- = M
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
电解
MgCl2（熔融）====Mg + Cl2↑
电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的 金属纯度高，耗电量大，生产成本高。熔融物 属于子化合物。
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
1、游离态：极少数不活泼金属，如金、铂。 2、化合态：多数较活泼金属，如铝以铝土矿
形式、铁以铁矿石形式存在。
大多数金属在自然界中是以化合态存在。化 学要研究如何合理高效的利用这些金属矿物， 将其中的金属从其化合物中还原出来用于生 产和制造各种金属材料，这一过程在工业上 称为“金属的冶炼”。
（二）金属的冶炼
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件(6)(共25张PPT)
实验现象：
加热，氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应。放出大
量的热，并发出耀眼的光芒。待槽中熔融物冷却
后，倒出，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现
4.1 开发利用金属矿物和海水资源
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
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25张PPT)
金属原子失电子能力： 强
弱
金属阳离子得电子能力： 弱
强
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； 冶炼技较简单!
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,需 要的冶炼技术较为复杂！
3、金属冶炼方法
1）热分解法 适用于__不__活_泼___金属的冶炼。请写出下列反应的化学方程式：
据统计：人类每年以数亿吨计地向自 然界索取金属资源！
三、金属资源的合理开发利用
(1)有效利用金属资源的途径： 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等。
小结：本节课注要学习了： 一、金属在自然界中的存在形态
二、金属的冶炼
1. 原理 2. 实质 3. 方法 4. 铝热反应
（高中化学人教版必修二）
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 第一课时 金属矿物的开发利用
成功=艰辛劳动+正确方法+少说空话
生活中一些常见的金属
4.1.1 金属矿物的开发利用
一、金属在自然界中的存在形态 游离态 化合态
天然金Au
天然铂Pt
极少数性质稳定的金属在自然界以游离态 的形式存在（如金和铂）。
三、金属资源的合理开发利用
21
小结：重点--金属冶炼的一般方法：
金属活动 K、Ca、Na、Zn、Fe、Sn、 Hg、
Hale Waihona Puke 顺序Mg、AlPb（H）、Cu Ag
Pt、 Au
主要冶炼
方法
电解法
热还原法
热分 物理 解法 方法
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
人教版高中化学必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源 课件(共16张PPT)
铝热反应的应用：
4、合理开发和利用矿物资源
途径：（1）废旧金属回收；
（2）矿物资源保护； （3）寻找金属替代品。
回收金属的意义：
（1）节约矿物资源； （2）节约能源； （3）减少环境污染
回收金属的实例：
（1）废旧钢铁用于炼钢； （2）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银
课堂练习:
1、金属冶炼的目的是 （ ）A
我们把以Al为还原剂的冶炼高熔点金属的 反应称之为铝热反应。
现象
反应放出大量的热，发出耀眼 的光芒，纸漏斗下部被烧穿， 有熔融物落入沙中。
化学 方程式
放热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
请思考：
铝热剂
实验中用到的镁条和氯酸钾有什么作用？
镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
（2）热分解法 不活泼金属（一般是Cu后的金属）
金属氧化物 高温 金属单质＋氧气 金属氯化物 高温 金属单质＋氯气
（3）电解法 适合一些非常活泼金属（ Zn前金属） 金属氧化物（熔融） 电解 金属单质＋氧气 金属氯化物（熔融） 电解 金属单质＋氯气
（4）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）
还原剂＋金属氧化物 高温 氧化物＋金属单质
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在形式？
主要是化合态
金、铂等为游离态
(2)金属冶炼指的是什么？
将金属从其化合物中还原出来，使之转变为
单质的过程。
+ n e-
Mn+
M
得电子，被还原
(3)冶炼金属的步骤：
采矿→矿石富集→金属冶炼→精炼
从课本中找出获得金属单质的方法有哪些？
4、合理开发和利用矿物资源
途径：（1）废旧金属回收；
（2）矿物资源保护； （3）寻找金属替代品。
回收金属的意义：
（1）节约矿物资源； （2）节约能源； （3）减少环境污染
回收金属的实例：
（1）废旧钢铁用于炼钢； （2）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银
课堂练习:
1、金属冶炼的目的是 （ ）A
我们把以Al为还原剂的冶炼高熔点金属的 反应称之为铝热反应。
现象
反应放出大量的热，发出耀眼 的光芒，纸漏斗下部被烧穿， 有熔融物落入沙中。
化学 方程式
放热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
请思考：
铝热剂
实验中用到的镁条和氯酸钾有什么作用？
镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
（2）热分解法 不活泼金属（一般是Cu后的金属）
金属氧化物 高温 金属单质＋氧气 金属氯化物 高温 金属单质＋氯气
（3）电解法 适合一些非常活泼金属（ Zn前金属） 金属氧化物（熔融） 电解 金属单质＋氧气 金属氯化物（熔融） 电解 金属单质＋氯气
（4）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）
还原剂＋金属氧化物 高温 氧化物＋金属单质
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在形式？
主要是化合态
金、铂等为游离态
(2)金属冶炼指的是什么？
将金属从其化合物中还原出来，使之转变为
单质的过程。
+ n e-
Mn+
M
得电子，被还原
(3)冶炼金属的步骤：
采矿→矿石富集→金属冶炼→精炼
从课本中找出获得金属单质的方法有哪些？
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)
• 直接利用海水进行循环冷却
海水蒸馏原理示意图
液态水 加热 气态水 冷凝 液态水
太阳能蒸发海水示意图
海水化学资源的利用
由于与岩石、大气和生物的相互作用， 海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机 物。
按量计：H、O、Cl、Na、K、Mg、 Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素 超过总量的99％，其他为微量元素，总 计含有80多种元素。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
二 海水资源的开发利用
海水资源
• 海水水资源的利用 • 海水的化学资源的利用 • 海水食物资源的利用 • 海水能源资源的利用
海水水资源的利用
水储量：1.3×109亿吨，占地球上总水量的：97％
• 海水的淡化
淡化途径：提取淡水或把盐分离出去 淡化方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法、冰冻法
海水综合利用联合工业体系
5月15日是我国“防治碘缺乏病日”， 2016年主题为“坚持科学补碘，建设健康中国”。
如何证明海带中有碘离子？阅读教材P91实验4-2
证明海带中含有碘，有以下步骤：
①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却； ②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液； ③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； ④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。
案模拟这一生产过程，并写出相关的化学方程
式。
浓缩海水 （酸化）
通入Cl2 ①
Br2
通入空气水蒸气，SO2吸收
②
HBr
通入Cl2 ③
Br2
2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl 2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr 2HBr + Cl2=Br2+2HCl
海水蒸馏原理示意图
液态水 加热 气态水 冷凝 液态水
太阳能蒸发海水示意图
海水化学资源的利用
由于与岩石、大气和生物的相互作用， 海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机 物。
按量计：H、O、Cl、Na、K、Mg、 Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素 超过总量的99％，其他为微量元素，总 计含有80多种元素。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
二 海水资源的开发利用
海水资源
• 海水水资源的利用 • 海水的化学资源的利用 • 海水食物资源的利用 • 海水能源资源的利用
海水水资源的利用
水储量：1.3×109亿吨，占地球上总水量的：97％
• 海水的淡化
淡化途径：提取淡水或把盐分离出去 淡化方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法、冰冻法
海水综合利用联合工业体系
5月15日是我国“防治碘缺乏病日”， 2016年主题为“坚持科学补碘，建设健康中国”。
如何证明海带中有碘离子？阅读教材P91实验4-2
证明海带中含有碘，有以下步骤：
①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却； ②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液； ③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中； ④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。
案模拟这一生产过程，并写出相关的化学方程
式。
浓缩海水 （酸化）
通入Cl2 ①
Br2
通入空气水蒸气，SO2吸收
②
HBr
通入Cl2 ③
Br2
2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl 2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr 2HBr + Cl2=Br2+2HCl
高中化学必修二第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源课件-PPT精美课件
我们知道海带中含有碘元素，怎样通过实验证明海 带中确实存在碘元素呢？ （提示：海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在， H2O2可以将I-氧化为碘单质。）
合作电话：010-57172727 客服电话：010-58425255/6/7 传 真：010-89313898
思考与交流
（1）海带为什么不能用水洗？ 海带中的I-会溶解于水，造成损失，并导致海带不 易燃烧。
酸化
②
浓缩 ① Cl2 稀溴水 通入空气和水蒸气 吸收塔
海水 一次氧化
吹出
浓溴水
③ Cl2 二次氧化
含HBr溶液
分离 问题： 提纯 （1）写出流程图中①、②、③的反应方程式
Br2 （2）流程图中的物质转化线路是怎样的？
（3）海带提碘的实验流程和海水提溴的 工业流程的异同。
海带中提取碘的实验流程图
海带 灼烧 灰烬
•
7.一贯遵循联合国宪章的宗旨和原则, 支持按 联合国 宪章精 神所进 行的各 项工作 ，积极 参加联 合国及 其专门 机构有 利于世 界和平 与发展 的活动 。
•
8. 中国在世界裁减军队，保护环境， 保障人 权和解 决地区 冲突等 一系列 全球问 题上发 挥着重 要作用 ，对世 界和平 与发展 作出了 重要贡 献。
提取海带中的碘
• 取3g左右的干海带，把干海带表面的附着物用刷子刷 净（不要用水洗），用剪刀剪碎后，用酒精润湿，放 入坩埚中。点燃酒精灯，灼烧海带至完全变成灰烬， 停止加热，冷却。
• 将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10mL蒸馏水，
搅拌、煮沸2~3min，过滤。
I-
• 在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/L），再加入约 1mLH2O2（质量分数为3%），观察现象。加入几滴淀粉溶 含I 的溶液 液，观察现象。 2 合作电话：010-57172727 客服电话：010-58425255/6/7 传 真：010-89313898
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思考与交流
（1）海带为什么不能用水洗？ 海带中的I-会溶解于水，造成损失，并导致海带不 易燃烧。
酸化
②
浓缩 ① Cl2 稀溴水 通入空气和水蒸气 吸收塔
海水 一次氧化
吹出
浓溴水
③ Cl2 二次氧化
含HBr溶液
分离 问题： 提纯 （1）写出流程图中①、②、③的反应方程式
Br2 （2）流程图中的物质转化线路是怎样的？
（3）海带提碘的实验流程和海水提溴的 工业流程的异同。
海带中提取碘的实验流程图
海带 灼烧 灰烬
•
7.一贯遵循联合国宪章的宗旨和原则, 支持按 联合国 宪章精 神所进 行的各 项工作 ，积极 参加联 合国及 其专门 机构有 利于世 界和平 与发展 的活动 。
•
8. 中国在世界裁减军队，保护环境， 保障人 权和解 决地区 冲突等 一系列 全球问 题上发 挥着重 要作用 ，对世 界和平 与发展 作出了 重要贡 献。
提取海带中的碘
• 取3g左右的干海带，把干海带表面的附着物用刷子刷 净（不要用水洗），用剪刀剪碎后，用酒精润湿，放 入坩埚中。点燃酒精灯，灼烧海带至完全变成灰烬， 停止加热，冷却。
• 将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10mL蒸馏水，
搅拌、煮沸2~3min，过滤。
I-
• 在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/L），再加入约 1mLH2O2（质量分数为3%），观察现象。加入几滴淀粉溶 含I 的溶液 液，观察现象。 2 合作电话：010-57172727 客服电话：010-58425255/6/7 传 真：010-89313898
高中化学人教必修2课件第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源(共16张PPT)
电解法
热还原法
热分解
1、下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属
的是 B
A、加热氧化铝 B 、电解熔融氯化钠
C、加热碳酸钙 D、氯化钠与铝粉高温共热
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置
及性质，推测制取下列金属最适宜的法：
①Na 电解法
②Zn 加热还原法
③Hg 加热分解法 ④Al 电解法
二、海水资源的开发利用
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
一、金属矿物的开发和利用
1、金属冶炼原理
通过在高温下发生的氧化还原反应， 将金属从其化合物中还原出来。
2、金属冶炼实质
金属阳离子 高温
得e— 金属原子 还原反应
3、金属冶炼方法
①热分解法——不活泼金属（Ag、Hg 等）
2Ag2O 2HgO
氯
2、海水化学资源的开发利用
①海带的提碘
实验现象：
加入H2O2溶液后，溶液由无色变为深黄色； 加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。
化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4= I2+ K2SO4 + 2H2O
离子方程式： 2I- + H2O2 + 2H+= I2+ 2H2O
实验方法：
（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水化。 （2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化 为溴单质。 （3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴 单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内。 （4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。 （5）用CCl4萃取吸收塔中溶液里的溴单质。
1、海水水资源的利用
①海水的淡化
蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。 其中蒸馏法历史最久
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阅读教材P89表4-1常见金属的冶炼原理
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件3PPT(优秀课件)
总结：不同金属冶炼方法的选择
金属活动性：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
强
弱
电解法
热还原法
热分解法
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件3PPT(优秀课件)
金属冶炼的实质是用还原的方法 使金属化合物中的金属离子得到 电子变成金属原子。
Mn+ + ne- = M
金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强
金属冶炼的方法
1、热分解法 2、电解法 3、热还原法
3、热还原法:适用于金属活动性顺序表
中介于Zn和Cu之间的金属的冶炼。
原理：在高温下发生氧化还原反应， 用还原剂将金属从它们的化合物 中还原出来。如：
高温
CuO + H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
Cr2O3 + 2Al === 2Cr + Al2O3
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件3PPT(优秀课件)
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件3PPT(优秀课件)
创新实验（用Al冶炼Fe）
实验步骤：
1、取一根粉笔，在大头挖个 槽，用酒精浸泡。 2、取 0.5g干燥的氧化铁粉末 和0.1 g铝粉均匀混合后取适 量放入粉笔槽中。 3、用酒精灯加热，观察现象。
1、热分解法: 适用于金属活动性顺序表
中不活泼金属的冶炼，如Ag、Hg的冶炼。
2Ag2O == 4Ag+O2↑
2HgO == 2Hg+O2↑
在金属活动性顺序中，钾、 钙、钠、镁、铝等几种金属的还 原性很强，这些金属都很容易失 去电子，因此不能用一般的方法 和还原剂使其从化合物中还原出 来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼，这种方 法叫电解法。
高中化学必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 课件3PPT(优秀课件)
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1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ C ）
A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热 2、根据金属在金属活动顺序表中的位置 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ①Na 电解法 ②Zn 加热还原法 ③Hg 加热分解法 ④Au 物理提取法
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(三)、金属的回收和使用途径
1、回收金属的意义
（1）节约矿物资源；（2）节约能源； （3）减少环境污染
2、有效使用金属产品、材料的主要途径
提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量， 加强金属资源的回收和再利用，使用其他材 料代替金属材料等。
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3、用铝热反应冶炼出的金属的状态
是（ C ）
A、固态 B、气态
C、液态 D、三种状态都有可能
4、铝能用于冶炼难熔的金属（如铁、钒、
锰等），这是因为铝具有（ D ）
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铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接 钢轨等。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、钒、锰等
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实验现象：
加热，氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应。放出大
量的热，并发出耀眼的光芒。待槽中熔融物冷却
后，倒出，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现
落下的是铁珠。
｛焊接钢轨
铝热反应的应用 冶炼高熔点的金属
练习：
高温
3CCoo33OO44 ++8AAll —=== 9Co + 4Al2O3
3VV22OO55 + +10AAll —=高=温= 5Al2O3 + 6 V
MnO2
+
A l—
高温
3MnO2 + 4Al === 3Mn + 2Al2O3
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[课后作业] 教材P93习题1、2、6、7
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2、电解法 : 适用于钾、钙、钠、镁、
铝等非常活泼金属的冶炼。
电解
2NaCl（熔融）====2Na + Cl2↑ 电解
2Al2O3（熔融）=冰=晶=石=4Al + 3O2↑
电解
MgCl2（熔融）====Mg + Cl2↑
电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的 金属纯度高，耗电量大，生产成本高。熔融物 属于离子化合物。
1、游离态：极少数不活泼金属，如金、铂。 2、化合态：多数较活泼金属，如铝以铝土矿
形式、铁以铁矿石形式存在。
大多数金属在自然界中是以化合态存在。化 学要研究如何合理高效的利用这些金属矿物， 将其中的金属从其化合物中还原出来用于生 产和制造各种金属材料，这一过程在工业上 称为“金属的冶炼”。
（二）金属的冶炼
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
铝热剂
铝热剂在高温下的反应叫铝热反应。
铝热反应是置换反应，单质金属的活动性比氧化物 中金属活动性强。
铝是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反 应，把其中的剂。
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A、两性 B、导电性好 C、熔点低
D、还原性，在冶炼反应中放出大量的热
5、不能用热分解法制得的金属是（ AC ）
A、铁
B、银 C、镁 D、汞
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4.1 开发利用金属矿物和海水资源
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
一、金属矿物的开发利用
金属元素种类多，分布广，活动性差别 大，在自然界的存在形式各异，少数化学性 质不活泼的金属，在自然界中以游离态存 在，如金、铂等。化学性质比较活泼的金 属，在自然界中以化合态存在。
（一）金属元素在自然界中的存在形态
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小结：常见的还原剂
1、CO：适用于较不活泼的金属，多用于 冶炼合金，成本较低 2、H2适用于高温不和水反应的金属，金 属成分纯度高，熔点高，生产成本高 3、活泼金属：适用于高熔点、较不活泼 的金属，生产成本高，金属纯度高