内容正文:
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物
和海水资源
1、金属元素的存在
一 金属矿物的开发利用
问题1
金属元素在自然界中的存在形态?
游离态:如Au、Pt等不活泼金属;
化合态:绝大多数金属,如:K、Na、
Ca、Mg、Zn、Fe、Cu等;
资 料
赤铁矿Fe2O3
辰砂HgS
黄铁矿FeS2
天然金Au
天然铂Pt
磁铁矿Fe3O4
黄铜矿CuFeS2
菱镁矿 MgCO3
铝土矿Al2O3
胆矾CuSO4·5H2O
方铅矿PbS
辉铜矿Cu2S
2 、 金属冶炼的实质
Mn++ne-=M 还原反应
冶炼金属的步骤:
矿石富集→金属冶炼→精炼
*
年代
金属的冶炼的变迁
夏朝铜斝
春秋时期的铁锄和铁削
现代用电解法冶炼铝
什么原因导致人类大量使用金属的时间铜早于铁,而铁早于铝?
(1)电解法---特别活泼的金属
2Al2O3 (熔融) 4Al +3O2↑
3 金属冶炼的方法
(K----Al)
电解
MgCl2(熔融)
电解
NaCl (熔融)
电解
冰晶石
电解
MgCl2 (熔融) Mg + Cl2 ↑
电解
2NaCl (熔融) 2Na+Cl2 ↑
(2)热还原法----绝大多数金属
高炉炼铁
(Zn----Cu)
用H2,C,CO,Al作还原剂还原上述金属氧化物
高温
Fe2O3+ CO
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
热还原法
热还原法
实验4-1
反应现象:镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼的白光,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。
其它铝热反应:
铝热反应:
铝热剂
高温
铝热反应的应用:
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
高温
高温
高温
3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn
Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O3
3Co3O4+8Al 9Co + 4Al2O3
高温
铝+某些金属氧化物 Al2O3+金属