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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
极少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金、铂;
一、金属在自然界中的存在形式
大多数金属在自然界中是以化合态存
在的,如铝以铝土矿形式存在,铁以铁矿
石形式存在。
二、冶炼金属的方法
2、热分解法(对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来)
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
加热
⒈物理提取法:
适用于极不活泼的金属——Pt、Au
3、电解法(适合一些非常活泼金属)
4、热还原法〔在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属〕
铝热反应
注意观察演示实验现象
引燃剂
助燃剂
铝热剂
反应现象:镁条剧烈燃烧,并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的是铁珠。
其它铝热反应
铝热反应的应用
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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于冶炼高熔点金属 ,如冶炼钒、铬、锰等
金属活动性(还原性):
强
弱
电解法
热还原法
热分解法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag
离子的氧化性
弱
强
小结:结合金属活动顺序表思考不同金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
Hg Ag
Pt Au
电解法
热还原法
热分解法
物理提取法
小结:结合金属活动顺序表思考不同金属的冶炼方法
思考:
为什么人类使用铁器比使用铜器晚?
金属使用的先后与金属冶炼的难易有关
四、金属的冶炼的步骤:
矿石的富集、冶炼、精炼
五、金属的回收和资源保护
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 2. 下列关于金属冶炼的说法不正确的是 A. 金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的 B. 天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质 C. 金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤 D. 金属冶炼一定要用到还原剂
(A)
(B)
3. 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:_____;Mg:_____;Cu:_____;Hg:_____;Mn:_____。
③
④
②
①
③
5 、宋代时期,人们发现江西上饶有一口苦泉,蒸发这种苦泉水会得到胆矾,熬苦泉水的铁锅用久了会变成铜锅,这是湿法炼铜的起源,请写出该反应的离子方程式 _______________________________。
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+