8.1.1金属矿物的开发利用 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一课时 金属矿物的开发利用 第一节 自然资源的开发利用 第八章 化学与可持续发展 1978年的GDP约为0.37万亿元， 2023年的GDP约为126.06万亿元。 改革开放以来，GDP增加了340.7倍。 经济发展太快可能会带来以下弊端： 资源耗竭 环境污染 社会不平等 金融风险 劳动力过剩 可持续发展的目标 满足人类的需要，人类的行为也要受到自然界的制约 1997年的中共十五大把 可持续发展战略 确定为我国“现代化建设中必须实施”的战略。 可持续发展包括 经济可持续发展 社会可持续发展 资源可持续发展 环境可持续发展 2005年8月，习近平提出科学论断：绿水青山就是金山银山。 “绿水青山”指向自然资源环境， “金山银山”指向社会经济发展， 自然资源环境包括什么呢？ 土地和土壤资源 矿产资源 生物资源 水资源 能源资源 环境资源 根据是否再生分为： 可再生资源和不可再生资源 一、自然界中金属元素存在形式 游离态：金、铂等极少数金属元素 化合态：大多数金属元素 二、金属冶炼 将金属从其化合物中还原出来的过程，工业上称之为金属的冶炼 1、定义： 2、实质： Mn+ M 得电子，被还原 +ne— 用 还原 法把 化合态 的金属还原成 游离态 的金属 我国在仰韶文化时期就已发明的金属冶炼技术，使我国史前人类在新石器晚期就已步入了铜石并用的时代，开启了青铜时代、铁器时代。 为什么铜能在铁之前成为被最早大规模利用的金属呢？ 适用范围：很不活泼的金属 Pt Au 1.物理富集法 淘金的原理： 金的密度比沙大 二、金属冶炼的常用方法 2.热分解法 适用范围：不活泼的金属 Hg Ag 3.热还原法 适用范围：较活泼的金属 Zn Fe Sn Pb Cu 铝热反应： 冶炼高熔点且活泼性不如铝的金属（Fe、V、Cr、Mn等） 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，熔融物可以被磁铁吸引。 现象： 应用： 焊接钢轨； 冶炼难熔金属； 制作传统的烟火剂 其它金属冶炼方法 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》 湿法炼铜 火法炼铜 4.电解法 适用范围:非常活泼的金属 Na Mg Al 1.为什么冶炼镁时电解MgCl2而不是MgO？ (已知：MgO的熔点为2852 ℃，MgCl2的熔点为118 ℃) 2. 冶炼铝时电解Al2O3 而不是AlCl3? (已知：Al2O3 熔点为2045℃，AlCl3的熔点为熔点为190℃) 因为MgO的熔点远高于MgCl2，使MgO熔融需要更高的温度，成本也变得更高。 因为AlCl3熔融时不存在离子,不能导电,所以不能被电解。 冶炼方法小结 电解法 热还原法 热分解法 物理富集法 金属越活泼，越难冶炼 Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱，金属阳离子得电子能力：弱 →强 问题： （1）资源有限且分布不均 （2）金属冶炼消耗许多能量 （3）金属冶炼造成环境污染 （4）金属腐蚀造成大量经济损失 世界钢铁协会发布2023年-2024年钢铁需求预测报告。 该报告显示，2024年全球钢铁需求将达到18.491亿吨。 措施： （1）提高金属矿物的利用率 （2）开发环保高效的金属冶炼方法 （3）防止金属的腐蚀 （4）加强废旧金属的回收和再利用 （5）使用其他材料代替金属材料 Lavf57.62.100 $$