8.1.1金属矿物的开发利用 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版必修第二册

金属矿物的开发利用 南京市中华中学 钱华 第八章 第一节 自然资源的开发利用 石器时代 青铜时代 铁器时代 钢铁时代 合成材料时代 复合材料时代 300万—1万年前起 5000多年前起 3000多年前起 100多年前起 30多年前 钢铁 铝合金并用 21世纪 2 人类最早冶炼金属的历史 【思考讨论】 从上述图表和数据中，你发现了什么规律？还有什么疑问？ 金属 元素符号 最早冶 炼时间 金 Au 前4500年 银 Ag 前4000年 铜 Cu 前6000年 锡 Sn 前5000年 铁 Fe 前500年 锌 Zn 约500年 铝 Al 1827年 镁 Mg 1792年 钠 Na 1807年 钙 Ca 1808年 钾 K 1807年 3 规律： 1、人类使用的第一种金属为什么是铜而不是金？ 2、从铜的冶炼到铁的冶炼，经历了近5500年时间，原因是什么？ 疑问： 一般说来，金属越活泼，冶炼越困难，人类使用该金属越迟。 3、从铁的冶炼到钠的冶炼经历了约3000年的时间，而之后几种金属的发现时间却相对集中，为什么？ 4、铝不如钠活泼，但铝的发现比钠晚了20年，为什么？ 4 铜在自然界中的存在 赤铜矿 Cu2O 铜蓝矿 CuS 自然铜 Cu 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 辉铜矿 Cu2S 方法一：铜的含氧矿石（以赤铜矿为例）和焦炭高温煅烧时生成铜 方法二：铜的含硫矿石（以辉铜矿为例）和氧气反应也生成铜 写出以上反应的化学方程式 1、铜的冶炼 问题1：人类使用的第一种金属为什么是铜而不是金？ 1、铜的冶炼 问题1：人类使用的第一种金属为什么是铜而不是金？ 元素 符号 质量分数 铝 Al 8.23% 铁 Fe 5.63% 钠 Na 2.36% 钾 K 2.09% 镁 Mg 2.33% 锌 Zn 0.007% 铜 Cu 0.006% 锡 Sn 0.00023% 银 Ag 0.0000075 % 铂 Pt 0.0000005 % 金 Au 0.0000004 % 地壳中金属含量 金矿 Au 含量低 贵金属 以游离态存在 性质稳定 2、金的冶炼 问题1：人类使用的第一种金属为什么是铜而不是金？ 我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲1000余年。 古代中国劳动人民用木炭炼铁 赤铁矿 3、铁的冶炼 问题2：从铜的冶炼到铁的冶炼，经历了近5500年时间，原因是什么？ 早期的冶铁技术，将铁矿石和木炭一层夹一层地码放在炉窑中，点火焙烧。由于温度不高，还原出来的铁以块状沉到炉底，人们只能待铁炼成，炉窑冷却后将铁块取出，这种铁韧性还不如青铜，称为“恶金”。 铁的冶炼成功是随着技术的不断进步取得的。 3、铁的冶炼 问题2：从铜的冶炼到铁的冶炼，经历了近5500年时间，原因是什么？ 演示实验：铝热反应 将铝粉和氧化铁粉末混合，加少量氯酸钾，点燃镁条。 实验现象：剧烈反应,发出耀眼的光芒,放出大量的热，有熔融物生成。 3、铁的冶炼 野外焊接钢轨 【思考讨论】炼铁时，铝和碳作还原剂分别有什么优点？ 3、铁的冶炼 11 4、钠的冶炼 问题3：从铁的冶炼到钠的冶炼经历了约3000年的时间，而之后几种金属的发现时间却相对集中，为什么？ 海水中富含NaCl 钠在自然界中的主要存在形式 铝土矿 主要成分：Al2O3 铝在自然界中的主要存在形式 问题4：铝不如钠活泼，但铝的发现比钠晚了20年，为什么？ 5、铝的冶炼 Fe Na Al ? AlCl3在熔融时不导电 √ × 5、铝的冶炼 问题4：铝不如钠活泼，但铝的发现比钠晚了20年，为什么？ 法·德维尔 × 1854年 × Al2O3熔点太高 降低熔化温度 5、铝的冶炼 问题4：铝不如钠活泼，但铝的发现比钠晚了20年，为什么？ 美·霍尔 法· 埃鲁 1886年 15 Au Cu Fe Na Al 小结：金属冶炼的原理本质 【思考讨论】上述反应原理的本质是什么？ 物理方法 16 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 与金属活泼性强弱有关 热分解法 热还原法 电解法 物理方法 小结：金属冶炼的一般方法 稀土元素是重要的战略资源，特别是高新技术工业的重要原料，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。 18 中美贸易战——稀土之争 稀土之父——徐光宪 核燃料萃取分离 “串级萃取”稀土分离 2008年度国家最高科学技术奖 金属服务人类的脚步从未停止， 化学冶炼金属的传奇由你继续！ $