1、第一节 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用 第1课时 教学目的1、了解化学方法在金属矿物开发中的作用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、掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。教学重难点常见金属的冶炼方法一、金属在自然界存在金银铂陨铁赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠游离态金属矿化合态金属矿黄铜矿浪淘沙-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.二、金属冶炼的方法 古代物理方法：淘金原理刚果手工金矿开采马达加斯加街头淘金者原理是:金的质量较沙重,在淘去粗沙后,用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以粘附金的物质.二、金
2、属冶炼的方法二、金属冶炼的方法 热分解法：2HgO=Hg+O22Ag2O=4Ag+O2古代炼丹术家葛洪，曾经在他的著作抱朴子中记载有“丹砂烧之成水银”2HgS+3O2=2HgO+2SO2思考你能说出几种常见的金属单质及其在自然界中的存在形式吗？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、铜、银；化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。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。一、金属单质在自然界中的存在形式赤铁矿孔雀石金矿石活泼性不同的金属,所用的冶炼的方法也不同。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从
3、矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。1、原理-应用氧化还原反应，将金属从矿石中还原为金属单质。交流与思考金属冶炼的原理是什么？交流与思考 金属活动顺序与金属冶炼方法有没有必然的联系呢?K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱2、冶炼金属的方法要根据金属活动性的不同,采用不同的冶炼方法.(1)热分解法（适合一些不活泼金属如Hg、Ag等）2HgO =2Hg+O2 加热2Ag2O =4Ag+O2 加热2、冶炼金属的方法(2)热还原法（适合大部分金属,从Zn-Cu ）-常用的还原剂有C、CO、H2、活泼金属等.CuO+H2=C
4、u+H2O高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温ZnO+C=Zn+CO 高温Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温湿法冶金火法冶金曾青得铁则化为铜.湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu火法炼铜:Cu2S+O2=2Cu+SO2高温注意观察演示实验现象铝热反应现象：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。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温反应的特点:反应放出大量的热,产生高温.3V2O5+10Al=6V+5Al2O3高温其它铝热反应:写出Al和V2O5、M
5、nO2、Cr2O3发生铝热反应的方程式.3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温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于冶炼高熔点金属，如冶炼钒、铬、锰等(3)电解法（适合一些非常活泼金属,如K-Al）MgCl2(熔融)=Mg+Cl2 电解2Al2O3(熔融)=4Al+3O2 电解冰晶石2NaCl(熔融)=2Na+Cl2 电解钠、钙、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，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。小结：结合金属活动顺序
6、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 电解法热还原法热分解法其他方法:淘取法-如,淘金等.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.炼钢炼铁 大多数金属矿石里含有杂质，如石英、石灰等，因此在冶炼金属时首先需要富集矿石。在富集好的矿石中利用不同方法将金属还原出来，最后进行提纯。3、金属的冶炼的步骤：矿石的富集冶炼精炼Fe2O33CO 2Fe3CO2高温热还原法4、金属的回收和资源保护(1)回收金属的意义：节约矿物资源 节约能源 减少环境污染(2)回收金属的实例 废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；定影液用
7、于回收银 练习1 冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法，水煤气（或H2或CO）法，活泼金属置换法，电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（）火烧孔雀石法炼铜，（）湿法炼铜，现代有（）铝热法炼铬，（）从光卤石（KClMgCl26H2O）中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是（）A（）用 B（）用 C（）用 D（）用B练习2 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）。A、利用电池外壳的金属材料B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D、回收其中石墨电极及金属铜B练习3 用铝热法还原下列化合物，制得金
8、属各1mol，消耗铝最多的是（）A、Fe2O3 B、MnO2 C、V2O5D、Cr2O3规律:找出化合价最高的那种金属即可.化合价越高,还原得1mol该金属需要的电子就越多,消耗铝的量就越多.+3+4+3+5C练习4下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（）DAlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温2HgO =2Hg+O2 加热MgCl2(熔融)=Mg+Cl2 电解2AlCl3(熔融)=2Al+3Cl2 电解A.B.C.D.；练习4 在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化为_而制的红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的_气体.它们把该红色的物质还原成黑色的化合物是_,同时还有未烧的碳颗粒,而制得青色的砖瓦.Fe2O3H2和COFeO、Fe3O4小结这节课我们学习了常见金属的冶炼方法.金属的活动性不同,所采用的冶炼方法也不一样.在学习中要注意区别比较.金银白金陨铁游离态金属矿赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石菱镁矿铝土矿氯化钠化合态金属矿黄铜矿
