8.1.1金属矿物的开发利用课件(共24张ppt)化学人教版(2019)必修第二册

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名称 8.1.1金属矿物的开发利用课件(共24张ppt)化学人教版(2019)必修第二册
格式 pptx
文件大小 12.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-06-16 10:05:51

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文档简介

(共24张PPT)
探析
自然资源的开发利用
第1课时 金属矿物的开发
第八章 第一节
人教版化学 必修2
少数不活泼金属以游离态的形式存在
1. 金属在自然界的存在状态


金属矿物的开发利用

金属矿物的开发利用
大多数金属以化合态的形式存在
黄铜矿
辉铜矿
闪锌矿
菱镁矿
孔雀石
方铅矿
1
2
3
我国5000多年前开始使用青铜器
3000多年前开始使用铁器
20世纪开始大量使用铝型材
与金属活动性顺序有关
金属矿物的开发利用
思考:为什么是按照这个顺序呢?
2. 金属矿物开发利用的历史
金属的冶炼
将金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料的过程。
1. 定义:
2. 原理:
Mn+(化合态) M(游离态)
+ne-
得到电子,被还原
用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成单质。
思考:金属离子得电子的能力是否相同?与什么有关呢?
金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
单质失电子能力逐渐减弱,对应阳离子得电子能力逐渐增强
金属的冶炼
思考:如何从金属矿物中提炼金属呢?
金属的冶炼
3. 主要步骤:
矿石富集:除去杂质,提高矿石中有用成分含量。
冶炼:利用氧化还原反应,在一定条件下,把金属离子还原成单质。
精炼:采用一定方法,提炼金属。
金属的冶炼
(2)不活泼的金属——热分解法
2HgO 2Hg + O2↑
2Ag2O 4Ag + O2↑
汞和银,其阳离子得电子的能力强,可以直接用加热的方法将它们从其化合物中还原出来。
4. 冶炼方法:
(1)金、铂 —— 物理方法
金属的冶炼
(3) 非常活泼的金属——电解法
在金属活动性顺序中,排在前五的金属,其对应的金属阳离子氧化性很弱,很难得到电子,工业上常采用电解法冶炼。
MgCl2(熔融) ====Mg+Cl2↑
电解
电解
2NaCl(熔融) ==== 2Na+Cl2↑
2Al2O3(熔融) ==== 4Al+3O2↑
冰晶石
电解
Na3AlF6
助溶剂,降低
氧化铝的熔点
金属的冶炼
工业上冶炼Al时用Al2O3,因为Al2O3为离子化合物,而AlCl3为共价化合物,熔融态不能导电。
工业上冶炼Mg时用MgCl2,因为MgO虽为离子化合物但熔点很高,耗能太大。
电解法冶炼金属需为离子化合物
思考:为什么工业上炼铝不用AlCl3 ,而炼镁时不用MgO呢
金属的冶炼
(4)其他金属 —— 热还原法
其他金属对应的阳离子,得电子能力较强,常用热还原法冶炼。
常见还原剂:焦炭、一氧化碳、氢气
一些活泼金属也可作还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
金属的冶炼
Fe2O3+3CO ==== 2Fe + 3CO2 ↑
高温
CuO+H2 ==== Cu + H2O
高温
Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu(湿法炼铜)
金属的冶炼
铝热反应
金属的冶炼
镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼白光,纸漏斗内剧烈反应,纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中。
助燃剂
化学方程式: Fe2O3+2Al ==== 2Fe+Al2O3
高温
实验现象
镁条的作用
引燃剂
氯酸钾的作用
①利用铝热反应焊接钢轨。
②冶金工业中,冶炼钒、铬、锰等金属。
铝热反应的应用:
金属的冶炼
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属的冶炼
小结:金属冶炼的方法
电解法
热还原法
常用还原剂:
C、CO、H2、Al
热分解法
物理
提取法
北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中写到:“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”
唐代诗人刘禹锡在《浪淘沙九首》(之六)中有云:“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江偎。美人首饰王侯印,尽是沙中浪底来。”
“以曾青涂铁,铁赤色如铜”——晋代的葛洪《抱朴子内篇·黄白》
思考:以下金属的冶炼中涉及了哪些金属的“冶炼”?
金属的冶炼
合理开发利用金属矿物
开发环保高效的冶炼方法;
提高金属矿物的利用率
防止金属腐蚀;
加强废旧金属回收和再利用;
寻找金属替代品。
合理开发和利用矿物资源:
课堂小结
金属的
存在形式
金属的
冶炼原理
金属的
冶炼方法
合理
开发利用
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ/mol。下列叙述正确的是(  )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D.P—P键的键能为 kJ/mol
1.中国的炼丹术延续了一千多年,虽然人们梦想的长生不老之药没能制出,但炼丹家们却积累了丰富的经验。“金丹”卷中记述:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。丹砂就是硫化汞,从中可以看出炼丹家们提取金属汞的方法是( )
A.热分解法 B.热还原法
C.置换法 D.淘取法
A
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ/mol。下列叙述正确的是(  )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D.P—P键的键能为 kJ/mol
2.下列金属的冶炼方法中正确的是(  )
A.电解氯化钠溶液冶炼金属钠
B.电解熔融的氯化铝冶炼金属铝
C.将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁
D.用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁
D
内容内容内容
10.下列反应属于放热反应的是
A.煅烧石灰石制生石灰 B.煤的气化制水煤气
3.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃,这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(  )
A.“药金”实质上是铜锌合金
B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C.用王水可区别黄金和“药金”
D.用灼烧法不能区别黄金和“药金”
A
内容内容内容
10.下列反应属于放热反应的是
A.煅烧石灰石制生石灰 B.煤的气化制水煤气
4.金属锂是密度最小的金属,等质量的不同金属,锂可以释放出更多的电子,故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采用的方法是(  )
A.电解法 B.热还原法
C.热分解法 D.铝热法
A
THANKS
谢谢聆听