8.1金属矿物的开发利用课件2026-2027学年高一下学期人教版（2019）化学必修二

马踏飞燕（铜奔马） 沧州铁狮子 铝制厨具 合金汽车 青铜时代 铁器时代 铝器时代 合金时代 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 1 铝的陨落史 探究一、模型构建——工业炼铝 金属的冶炼 【问题】（1）铝为什么现在跌成了成白菜价？ （2）铝为什么曾经价比金高？ 铝土矿（化合物） 铝单质 工业炼铝的坎坷历史 1827年维勒利用金属钾还原铝制得铝，工艺复杂，价格昂贵。 1854年德维尔用金属钠还原法生产铝，虽降低成本，但依然未能大规模普及。 1866年西门子发明自激式发电机，为后续的电解技术应用提供了廉价电能基础。 1886年霍尔和埃鲁独立发明冰晶石-氧化铝熔盐电解法，实现了铝的工业化生产。 Al2O3(熔融)+6Na（熔融）= 2Al+3Na2O 高温 6e- +3 0 0 +1 金属冶炼的本质： Mn+ M +n 0价 +ne- 得电子，被还原 化合态 单质 铝离子得电子能力弱 探究一、模型构建——工业炼铝 铝土矿 萤石 石油焦和沥青焦 氧化铝 冰晶石 碳素电极 电解 液态铝 铝锭 铝的生产原理示意图 Al2O3、Fe2O3、SiO2 富集 冶炼 精炼 Al2O3（熔融）=2Al3+ + 3O2- 加冰晶石 不加冰晶石 熔化温度℃ 970℃ 2050℃ 节能 能否将熔融Al2O3换成熔融AlCl3? 探究一、模型构建——工业炼铝 2O2--4e-=O2 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ 电解 冰晶石 电解法 Al2O3 冰晶石 加热至熔融 Al3+ 电源（e-） Al 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 电解 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 电解 物质 MgO MgCl2 Na2O NaCl 化学键 离子键 离子键 离子键 离子键 熔点/℃ 2 852 714 1132 801 类比铝的冶炼，从节约成本的角度选择合适物质冶炼活泼金属Na和Mg，写出冶炼方程式。 活泼金属冶炼模型 电解法 失电子能力减弱 探究一、模型构建——工业炼铝 K Ca Na Mg Al K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al 3+ 得电子能力增强 废旧铝质 饮料罐 液态 铝 铝 锭 高温熔化 除杂 耗能多、成本高、污染多。 耗能低、污染小、成本低、可重复利用 金属回收的价值 铝土矿中生产1 mol铝消耗的电能至少为1.8×106 J 能耗仅为前者的3%～5% 模式二 模式一 8 3CO + Fe2O3 === 2Fe + 3CO2 高温 CuO + CO === Cu + CO2 探究二、模型应用——归纳活泼性不同金属冶炼方法 我们还学过哪些冶炼金属的方法呢？ Zn Fe Sn Pb Cu 较活泼金属冶炼模型 Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ 热还原法：高温加还原剂（C、CO、H2、等） 失电子能力减弱 得电子能力增强 活泼金属单质 探究二、模型应用——归纳活泼性不同金属冶炼方法 2Al + Fe2O3 == 2Fe＋Al2O3 高温 Al + 金属氧化物 == 金属+Al2O3 铝热反应的应用： （1）焊接铁轨 （2）冶炼钒铬锰等高熔点金属 活泼性非常弱的金属Hg、Ag的冶炼 加热 2HgO 2Hg＋O2↑ 加热 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 探究二、模型应用——归纳活泼性不同金属冶炼方法 热分解法 极不活泼的金属(Pt、Au)的提炼 物理方法富集 11 金属矿物的可持续发展 人类每年从自然界中提取数以亿吨的金属，这个过程耗能、高排放、高污染，且地球上的金属矿物资源是有限的。让我们行动起来，珍惜身边的金属材料，助力绿色发展。 物理法 热分解法 热还原法 电解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 金属简单阳离子的得电子能力逐渐增强 需要利用电能提供电子 强还原剂提供电子 自身氧化还原 单质 金属冶炼方法与金属活泼性关系 课堂小结 检测练习 从本质上讲，工业上冶炼金属的反应一定都属于(    ) A．氧化还原反应    B．置换反应   C．分解反应    D．复分解反应 2.下列关于金属冶炼方法的说法错误的是( ) A．因为氧化铝熔点高，工业上用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝 B．用热还原法冶炼金属铁时，可选用一氧化碳、铝等作还原剂 C．可通过加热氧化汞分解得到金属汞 D．湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应近年来，科学家正在探索 3.下列各组金属最适合用H₂或CO把它从化合物中还原出来的是(  ) A.K、Mg      B.Fe、Al       C.Fe、Cu         D.Hg、Ag A A C 14 $