第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）上课课件
文档属性
| 名称 | 第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）上课课件 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 920.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-05-28 14:56:14 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一课时 金属矿物的开发和利用
学习目标：
1．了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）。
2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
3。掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
金矿
Au
铂矿
Pt
少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）
人类最早发现和应用的金属分别是：
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
常见的金属矿物资源
白云石
CaMg[CO3]2
辰砂
HgS
黄铜矿
CuFeS2
菱镁矿
MgCO3
大多数金属以化合态存在
如果需要金属单质，那怎么办？
——冶炼金属
在公元前6000年到7000年左右，
人们就能冶炼出铜
铜 镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
冶炼金属要追溯到古代
因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开
发利用金属资源
但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的
利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展
那如何解决
1、金属的冶炼
将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的过程在
工业上称为金属的冶炼
一、金属矿物的开发利用
我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年。
古代中国劳动人民用木炭炼铁
回忆：初中学过冶炼铁的方法？
Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2
高温
得电子
能由此找出金属冶炼的实质吗？
2、金属冶炼的实质
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。
M
得电子
M
（被还原）
n +
还原出金属的难易由谁决定？
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法
【阅读课本88页内容思考】：在金属活动顺序表中，这些金属冶炼方法分别适用于那些金属呢？
*
物理提取法
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
讨论：金属越活泼，越 失电子，该金属离子就越 得电子，还原出该金属就越 。
易
难
难
结论：
由于不同的金属离子的得电子能力
不同，所以要采用不同强度的冶炼方法
要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法
3、金属冶炼的一般方法：
(2)热分解法（适合一些不活泼金属）
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
加热
(1)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）
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
电解
冰晶石
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
电解
思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？
（4）热还原法（适用于大部分金属）
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
高温
注：除了CO、H2、C等做还原剂外，一
些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属
探究实验4 - 1
【提出问题】
①活泼金属能像
CO那样做还原剂
还原出金属吗？
②若能， Fe2O3 跟Al在高温条件下反应生成什么？
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，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——铁。
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
高温
1、镁条的作用是什么？
2、氯酸钾的作用是什么？
铝热反应
结论：一些活泼的金属也可作还原剂还原金属
问题
3MnO2+4Al ===
高温
Cr2O3+2Al ===
高温
3Co3O4+8Al ===
高温
其它铝热反应
3Mn+ 2Al2O3
2Cr + Al2O3
9Co + 4Al2O3
小结：冶金的一般方法：
可见，越活泼的金属越难冶炼
K、Ca、Na、Mg、Al
Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu
Hg、Ag
强————————————→弱
弱————————————→强
电解法
热还原法
热分
解法
Pt、 Au
主要冶炼方法
金属离子的得电子
金属失电子能力
金属活动顺序
物理提取法
我们每年数以亿吨计的向自然界索取金属资源，资源就会越来越少，直至有一天枯竭。怎样才能使金属资源可持续发展？
讨论：
小资料
以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。
阅读：
4、金属资源的可持续发展
回收和再利用
提高金属矿物的利用率
减少金属的使用量
使用其他材料代替金属材料
……
金属的回收和资源保护
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ ）
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 ②Zn
③Hg ④Au
C
电解法
热还原法
热分解法
物理提取法
4、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。
思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝 制品又比使用铁制品晚？
答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。
3、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe 、V、Mn等），这是因为铝有( )
A．两性 B．良好导电性
C．熔点低 D．还原性，在反应中放出大量热
D
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一课时 金属矿物的开发和利用
学习目标：
1．了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）。
2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
3。掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
金矿
Au
铂矿
Pt
少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）
人类最早发现和应用的金属分别是：
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
常见的金属矿物资源
白云石
CaMg[CO3]2
辰砂
HgS
黄铜矿
CuFeS2
菱镁矿
MgCO3
大多数金属以化合态存在
如果需要金属单质，那怎么办？
——冶炼金属
在公元前6000年到7000年左右，
人们就能冶炼出铜
铜 镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
冶炼金属要追溯到古代
因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开
发利用金属资源
但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的
利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展
那如何解决
1、金属的冶炼
将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的过程在
工业上称为金属的冶炼
一、金属矿物的开发利用
我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年。
古代中国劳动人民用木炭炼铁
回忆：初中学过冶炼铁的方法？
Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2
高温
得电子
能由此找出金属冶炼的实质吗？
2、金属冶炼的实质
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。
M
得电子
M
（被还原）
n +
还原出金属的难易由谁决定？
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法
【阅读课本88页内容思考】：在金属活动顺序表中，这些金属冶炼方法分别适用于那些金属呢？
*
物理提取法
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
讨论：金属越活泼，越 失电子，该金属离子就越 得电子，还原出该金属就越 。
易
难
难
结论：
由于不同的金属离子的得电子能力
不同，所以要采用不同强度的冶炼方法
要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法
3、金属冶炼的一般方法：
(2)热分解法（适合一些不活泼金属）
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
加热
(1)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）
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
电解
冰晶石
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
电解
思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？
（4）热还原法（适用于大部分金属）
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
高温
注：除了CO、H2、C等做还原剂外，一
些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属
探究实验4 - 1
【提出问题】
①活泼金属能像
CO那样做还原剂
还原出金属吗？
②若能， Fe2O3 跟Al在高温条件下反应生成什么？
反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，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——铁。
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
高温
1、镁条的作用是什么？
2、氯酸钾的作用是什么？
铝热反应
结论：一些活泼的金属也可作还原剂还原金属
问题
3MnO2+4Al ===
高温
Cr2O3+2Al ===
高温
3Co3O4+8Al ===
高温
其它铝热反应
3Mn+ 2Al2O3
2Cr + Al2O3
9Co + 4Al2O3
小结：冶金的一般方法：
可见，越活泼的金属越难冶炼
K、Ca、Na、Mg、Al
Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu
Hg、Ag
强————————————→弱
弱————————————→强
电解法
热还原法
热分
解法
Pt、 Au
主要冶炼方法
金属离子的得电子
金属失电子能力
金属活动顺序
物理提取法
我们每年数以亿吨计的向自然界索取金属资源，资源就会越来越少，直至有一天枯竭。怎样才能使金属资源可持续发展？
讨论：
小资料
以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。
阅读：
4、金属资源的可持续发展
回收和再利用
提高金属矿物的利用率
减少金属的使用量
使用其他材料代替金属材料
……
金属的回收和资源保护
1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ ）
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 ②Zn
③Hg ④Au
C
电解法
热还原法
热分解法
物理提取法
4、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。
思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝 制品又比使用铁制品晚？
答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。
3、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe 、V、Mn等），这是因为铝有( )
A．两性 B．良好导电性
C．熔点低 D．还原性，在反应中放出大量热
D