人教化学必修2第4章第一节 开发利用金属矿物和海水资源 (共61张PPT).ppt
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1、第一节开发利用金属矿物和海水资源,第四章化学与自然资源的开发利用,人类最早发现和应用的金属,铜是人类第一种大量使用的金属,结束了漫长的“石器时代”。,资料卡片,人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的,陨石中含铁量高达90%以上。,古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。,济南陨铁,新疆陨铁,南极洲陨铁,历史上金属被发现和冶炼利用的顺序,Au、Ag、Cu、,Fe、,Al、,Ti,古代,现代,1、金属元素在自然界的存在,强,弱,强,弱,金属的活动顺序,金属原子失电子能力,金属离子得电子能力,2、金属的冶炼,.金属冶炼的实质,利用氧化还原反应,使金属化合物中的金属阳离子得到电子变
2、成金属原子。即:,金属冶炼的步骤:,矿石富集,金属冶炼,金属精炼,金属冶炼的方法的选择,a电解法,在金属活动性顺序中,K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强,这些金属的阳离子难得电子,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。,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,KCaNaMgAl,1807年戴维用电解的方法制得了K、Na;但制Al失败,MgCl2(熔融)=Mg+Cl2,电解,由于早期炼铝十分困难,所以铝的价格十分昂贵,一度超越金银之上,直至19世纪上半叶,铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。,电解法冶炼铝,冰
3、晶石:,Na3AlF6,(助熔剂),b热还原法,适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。常用的还原剂有:,活泼金属、CO、H2、C(焦炭),KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg,ZnFeSnPb(H)Cu,实验4-1,现象,铝与氧化反应的化学方程式,剧烈反应,发出强光,纸漏斗被烧穿,沙子上落有黑色铁珠。,2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3,高温,镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件,氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。,铝热剂:金属铝与铁、钴、镍、锰等的氧化物的混合物。,其它铝热反应,高温,铝热反应的应用,焊接钢轨,冶炼(高熔点的金属),高炉炼铁,Fe+CuSO
4、4=FeSO4+Cu,铜单质的冶炼,火法炼铜,灼烧辉铜矿(Cu2S),灼烧孔雀石与木炭混合物,碳法制铜,Cu2S+O2=2Cu+SO2,(湿法炼铜),高温,Cu2(OH)2CO3,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,金属单质的还原性减弱,金属离子的氧化性增强,电解法,热还原法,热分解法,物理方法,金属活动性顺序与金属的冶炼方法,小结,(1)为什么不同的金属的冶炼方法不同?,(2)为什么人类使用铁器比使用铜器晚?,3、废旧金属的回收与利用,钢铁生锈,钢铁腐蚀占年产量的十分之一,阿根廷回收的废旧金属制作的艺术品,金属铝的回收与利用,合理开发和利用矿物资源,主要途径有:,练
5、习1:冶炼金属常用以下几种方法:以C、CO或H2作还原剂还原。利用铝热反应原理用Al还原。电解法。热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属()Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属()Hg、Ag等不活泼金属()V、Cr、Mn、W等高熔点金属(),练习2:,下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5,C,二、海水资源的开发和利用,从太空观察地球,看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中,是“历史留给人类的资源储备”,海洋是美丽的,也是富饶的,为什么日韩在独岛问题上互不相让?,问题与讨论,韩国方面称独岛,日本方面称竹岛
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