2020-2021学年高一化学4.1.1 金属矿物的开发利用精编课件（人教版必修二）（共29张ppt）

(共29张PPT)
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
第一课时
金属矿物的开发利用
第四章
化学与自然资源的开发利用
【考纲要求】
1.了解化学方法在金属矿物开发中的作用。
2.了解金属冶炼的一般原理，了解适用于不同金属的冶炼方法。
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
一.金属的存在
金属在自然界中的存在主要有两种形式，
一种是游离态，一种是化合态，
其中除了金、铂等极少数金属外，
其他绝大多数金属都是以化合态存在于自然界。
二.金属冶炼的方法
一般金属的获得都需要
从化合态还原为游离态，
这个过程称为金属的冶炼。
实质：Mn＋＋ne－→M
根据金属元素活泼性的不同，金属冶炼的方法也各不相同。
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
金属简单阳离子的得电子能力逐渐增强
二.金属冶炼的方法
1.热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。
Hg
Ag
2.热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼
。Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
3.电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。
K
Ca
Na
Mg
Al
4.物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。Pt
Au
富集法
二.金属冶炼的方法
1.热分解法（适合一些不活泼金属）
2HgO
===
2Hg
+
O2
↑
加热
2Ag2O
===
4Ag
+
O2
↑
加热
二.金属冶炼的方法
2.热还原法（适用于大部分金属）
CuO+H2
===
Cu
+
H2O
高温
Fe2O3+3CO
===
2Fe
+
3CO2
↑
高温
二.金属冶炼的方法
铝热反应
实验4－1
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。
Fe2O3+2Al
===
2Fe
+
Al2O3
高温
铝热剂
铝是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。
3MnO2+4Al
===
3Mn+
2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al
===
2Cr
+
Al2O3
高温
3Co3O4+8Al
===
9Co
+
4Al2O3
高温
其它铝热反应
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，
冶炼钒、铬、锰等高熔点金属
结论：铝是常用的还原剂，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。
Fe2O3
+
2Al
===
2Fe
+
Al2O3
高温
其它铝热反应
高温
3Co3O4
+
8Al
===
9Co
+
4Al2O3
3MnO2
+
4Al
===
3Mn
+
2Al2O3
高温
Cr2O3
+
2Al
===
2Cr
+
Al2O3
高温
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、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。
2Al2O3(熔融)=====
4Al
+
3O2↑
电解
冰晶石
2NaCl(熔融)
====
2Na
+
Cl2↑
电解
MgCl2(熔融)
====
Mg
+
Cl2↑
电解
二.金属冶炼的方法
4.物理富集法：适用于极不活泼的金属PtAu
《浪淘沙》
-刘禹锡
日照澄洲江雾开,
涛金女伴满江隈.
美人首饰侯王印,
尽是沙中海底来.
金属活动性顺序
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
二.金属冶炼的方法
电解法
热还原法
热分
解法
富集
法
总结：不同的金属，冶炼方法不同
n
+
M
得电子
M
（被还原）
因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。
一般根据金属活动性顺序判断金属的冶炼方法
金属活动
顺序
金属失电子能力
金属离子的得电子
主要冶炼方法
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
▲
金属的回收和资源保护
p89
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。
三.金属的回收和资源保护
1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是（
）
A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物
制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成
金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
【答案】B　
2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于（
）
A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱
【答案】D
3．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是（
）
A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关
B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品
C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al
D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4
【答案】D　
4．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜，孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是（
）
A．焦炭还原法　　　B．湿法炼铜
C．铝热还原法
D．电解冶炼法
【答案】A　
【答案】C　
6．如图是铝热反应的实验装置，有关该反应的下列说法中一定正确的是（
）
A．a为镁条
B．b为氧化铁与铝粉的混合物
C．2
mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个
(设NA为阿伏加德罗常数)
D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2
【答案】A　
本课结束