8.1.1金属矿物的开发利用 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

金属矿物的开发利用 第1课时 第一节　自然资源的开发利用 1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不 同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养证据推理与模 型认知能力。 2.了解铝的冶炼原理。 1.活泼性不同的金属冶炼的一般方法。 2.铝的生产流程。 [学习目标] [重点难点] 2 生活 生产 国防科技 情境导入 应用广泛的金属 赤铁矿(Fe2O3) 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2) 铝土矿(Al2O3) 自然金 自然铂 陨铁 金属元素在自然界中有哪些存在形式？ 1. 金属元素在自然界中的存在形态 游离态：金、铂等极少数金属； 化合态：绝大多数金属元素。 2. 金属的冶炼 纯铁 利用氧化还原反应 化合态 游离态 Mn＋＋ne－→M 目标一 金属矿物的开发利用 金矿Au 铂矿 Pt 赤铁矿(Fe2O3) 金属 元素 铝土矿(Al2O3) 软锰矿(MnO2) 思考1 金属的存在状态和活泼性 金属越活泼越难被还原，使用的时间越晚。 3.金属的冶炼方法 根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？ 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 物理方法 与金属的存在状态和活泼性有关 古法炼汞 电解制钠 古法炼铁 淘金 3.金属的冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au (1) 热分解法(不活泼的金属Hg、Ag ) 2HgO 2Hg + O2 ↑ 2Ag2O 4Ag + O2 ↑ HgS Hg + S 古代炼丹术士葛洪的《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银” 3.金属的冶炼方法 (2) 热还原法(Zn—Cu中等活泼金属 ) 【回顾】初中已经学过的高炉炼铁和氢气还原氧化铜。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 CuO+H2 Cu+H2O 高温 常用的还原剂有： CO、H2、C、 活泼金属 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 3.金属的冶炼方法 Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3 高温 铝热反应 应用： 焊接钢轨 冶炼金属 (3) 电解法(K Ca Na Mg Al很活泼的金属 ) 2NaCl (熔融) 2Na + Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 温馨提示：冰晶石（Na3AlF6）降低熔化Al2O3所需温度，降低能耗。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 3.金属的冶炼方法 结合下列表格物质的熔沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时，选择Al2O3而不是AlCl3？ 思考2 物质 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/℃ 2852 2054 714 190（以分子形式存在） 沸点/℃ 3600 2980 1412 180 MgO熔点高，耗能多 AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。 (4) 其他方法： 湿法炼铜 火法炼铜 信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。 ——沈括《梦溪笔谈》 用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。 ——明·陆容《菽园杂记》 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。 美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。 ——刘禹锡《浪淘沙》 极不活泼的金属，如金、铂 物理方法 3.金属的冶炼方法 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 判断正误 (1)在自然界中金属元素都以化合态的形式存在(　　) (2)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应(　　) (3)在地壳中含量越多的金属元素，人类利用的越早(　　) (4)可以通过电解饱和食盐