8.1.1金属矿物的开发利用 课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1 课时 金属矿物的开发利用 金属元素在自然界的存在 游离态： 化合态： 少数不活泼金属 例： 金、铂 及少量铜、银、陨铁 金 铂 绝大多数金属以矿物质形式存在 铜 银 陨铁 陨铁：从外太空陨落到地面的含铁较多的陨石或纯铁。陨铁的使用始于4500多年前 含铁、铜的矿物 赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4） 菱铁矿（FeCO3） 黄铜矿CuFeS2 孔雀石CuCO3·Cu(OH)2 黄铁矿 FeS2 含铁、铜的矿物 铝矿 主要有铝土矿(Al2O3·H2O；Al2O3·3H2O)和明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3] 铝土矿 明矾石矿 人们在生活和生产中使用的金属材料多为合金，它是由金属单质加工获得的。那么人们是如何获得金属单质？金属矿物又是如何开发和利用的呢？ 多功能军工刀 高压钠灯 铜导线 铁锅 不锈钢锅 钛合金羽毛球拍 镍合金门锁 铂合金首饰 钠钾合金 金属冶炼 用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属 即：Mn+ + ne- M 1、金属的冶炼: 即，用还原的方法，使化合态的金属阳离子得到电子形成金属单质 金属离子(Mn+)被还原的难易程度不同 2.为什么不同金属的冶炼方法不同？ 或说，由于不同的金属离子得电子的能力不同,所以冶炼的方法不同。 不活泼的金属 K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 非常活泼的金属 中等活泼的金属 金属冶炼的原理与方法 Au Pt Ag Hg Cu Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K ① 物理提取法 ② 热分解法 2HgO====== 2Hg ＋ O2 ↑ 加热 2Ag2O ===== 4Ag＋O2 ↑ 加热 ③ 热还原法 Fe2O3＋3CO ===== 2Fe＋3CO2 高温 2CuO + C ====== 2Cu +CO2↑ 高温 2CuO + H2 ====== 2Cu +H2O Fe2O3＋2Al ===== 2Fe＋ Al2O3 ④ 电解法 2Al2O3 (熔融) ===== 4Al ＋ 3O2 ↑ 电解 冰晶石 MgCl2 (熔融) ==== Mg ＋ Cl2 ↑ 电解 2NaCl (熔融) ==== 2Na＋Cl2 ↑ 电解 金属活动性渐强 总结 1、唐代诗人刘禹锡在《浪淘沙九首》中有云：“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”； 2、古代炼丹术家葛洪的《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银”； 丹砂:HgS K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 3、北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中写道：“信州铅山县有苦泉，流以为涧． 挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜” 10.在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中，有“曾青得铁则化为铜”的记载。这说明早在西汉时期，我国劳动人民就已经发现铁能从某些含铜(+2价)化合物的溶液中置换出铜，这个反应是现代湿法冶金的基础。下列关于该反应的说法中，不正确的是( )。 A.该反应说明铁的金属活动性比铜的强 B.该反应的离子方程式为: Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ C.该反应属于氧化还原反应，反应中铁被氧化 D.该反应说明金属单质都能与盐发生反应 湿法炼铜 第一册课本P32 T10 练习 第二册课本P125 T8 8.孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2。某同学设计的从孔雀石中提取铜的方案如下: ①将孔雀石粉碎后，加入过量的稀硫酸; ②将反应后的混合物过滤; ③向滤液中加入一种金属粉末。 请根据上述实验方案回答下列问题。 （1）①中可观察到的现象是什么? （2）③中加人的金属粉末可以是什么?请说明理由。 （3）设计从滤液中获得铜的另外一种方案。 火法炼铜 第二册课本P105 T3 火法炼铅、锡、钨；湿法炼铀第二册课本P105 T2 3.蓝铜矿的主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2,将它与焦炭一起加热时，可以生成Cu、CO2和H2O。请写出该反应的化学方程式，并注明反应类型。 2.完成下列反应的化学方程式，并指明其中的氧化剂和还原剂。 高炉炼铁