人教版高中化学必修二第四章第一节-开发利用金属矿物和海水资源课件(共45张).pptx
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- 人教版 高中化学 必修 第四 第一节 开发利用 金属 矿物 海水 资源 课件 45
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1、人类最早发现和应用的金属分别是:人类最早发现和应用的金属分别是:一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用1 1、金属元素的存在:、金属元素的存在:除了除了金、铂金、铂等极少数金属外,绝等极少数金属外,绝大多数金属以化合物的形式存在于大多数金属以化合物的形式存在于自然界自然界。C+2CuO =CO2 +2Cu高温高温 铜是人类第一种大量使用的金属,结束了铜是人类第一种大量使用的金属,结束了漫长的漫长的“石器时代石器时代”。铜铜 镜镜汉武帝时铜币汉武帝时铜币先秦刀币先秦刀币 在公元前在公元前60
2、00年到年到7000年左右,人年左右,人类开始迈进了象征古代文明开端的类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代铜器时代”。资料卡片资料卡片Cu2(OH)2CO3 2CuO +H2O +CO2 孔雀石孔雀石 我国古代炼铁工业长期领先于世界,我们在西汉初时已经我国古代炼铁工业长期领先于世界,我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁,领先欧洲一千余年,懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁,领先欧洲一千余年,南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁,而欧洲最早的英国直到南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁,而欧洲最早的英国直到500年后(相当于清朝乾隆末年),才掌握这一技术。年后(相当于清朝乾隆末年),
3、才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁古代中国劳动人民用木炭炼铁 1996 1996年之后,我国再度成为钢铁产量最大年之后,我国再度成为钢铁产量最大的国家。的国家。金属活动性顺序金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强金属离子的得电子能力逐渐增强 是用是用还原的方法还原的方法使金属化合使金属化合物中的金属离子得到电子变成金物中的金属离子得到电子变成金属原子。属原子。n+M得电子得电子M(被还原)(被还原)2 2、金属的冶炼、金属的冶炼(2)热分解法热分解法(适合一些(适
4、合一些不活泼不活泼金属)金属)2HgO =2Hg+O2 加热加热2Ag2O =4Ag+O2 加热加热(1 1)物理提取法:)物理提取法:适用于适用于极极不活泼不活泼的金属的金属Pt、Au3 3、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法 (常用的还原剂有:焦炭、(常用的还原剂有:焦炭、CO、H2 等)等)(3 3)热还原法)热还原法(ZnZnCuCu中等活泼金属中等活泼金属)Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温高温2CuO +C 2Cu+CO2 高温高温高炉炼铁高炉炼铁主要反应主要反应WO3+3H2 W+3H2O 高温高温 常用的还原剂还有哪些常用的还原剂还有哪些?实验实验41 反应现象反应现象:镁条剧
5、烈燃烧,放出大量的热,发出耀: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,有熔融物落入漏斗。眼的白光,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入漏斗。铝热反应的应用:铝热反应的应用:2AlFe2O3 2FeAl2O3高温高温3MnO24Al 2Al2O33Mn高温高温Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O33Co3O4+8Al 9Co+4Al2O3高温高温高温高温其它铝热反应:其它铝热反应:铝热反应:铝热反应:铝某些金属氧化物铝某些金属氧化物 Al2O3金属金属高温高温应用:应用:(1)(1)焊接钢轨,焊接钢轨,(2)(2)冶炼金属。冶炼金属。法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他法
6、国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席,宴请天下宾客。每次宴会,他总常常大摆宴席,宴请天下宾客。每次宴会,他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的,唯有他自己用的那一个碗却是全是用银制成的,唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。铝制品。资料卡片:资料卡片:由于早期炼铝十分困难,所以铝的价格十分昂由于早期炼铝十分困难,所以铝的价格十分昂贵,一度超越金银之上,直至贵,一度超越金银之上,直至19世纪上半叶,铝世纪上半叶,铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。为什么贵为法国皇帝,在当时却不用高贵而亮为什么
7、贵为法国皇帝,在当时却不用高贵而亮丽的银碗,而用色泽要暗得多的铝碗呢?丽的银碗,而用色泽要暗得多的铝碗呢?自从美国青年化学家自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后,霍尔发明电解制铝法后,制铝工制铝工 艺不断改进,艺不断改进,现在现在人们已经熟练掌握了从铝人们已经熟练掌握了从铝土矿(主要成土矿(主要成 分是分是Al2O3)中冶炼铝的技术,使得制中冶炼铝的技术,使得制铝成本大大下降,使铝走铝成本大大下降,使铝走入千家万户。入千家万户。(4 4)电解法电解法(适合一些(适合一些非常活泼非常活泼金属)金属)MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2 电解电解2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2 电解电解
8、冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 电解电解K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag金属活动性(还原性):金属活动性(还原性):弱弱电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag离子的氧化性离子的氧化性弱弱强强常见金属的冶炼原理常见金属的冶炼原理(方程式方程式):P89表表4-1必会必会1、下列各种冶炼方法中,可以制得下列各种冶炼方法中,可以制得 相应金属的是相应金属的是()A、加热氧化铝加热氧化铝 B、加热碳酸钙加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温
9、共热氯化钠与铝粉高温共热2、根据金属在金属活动顺序表中的位置根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质,推测制取下列金属最适宜的方法及性质,推测制取下列金属最适宜的方法:Na Zn Hg Au C电解法电解法加热还原法加热还原法加热分解法加热分解法物理提取法物理提取法4 4、合理开发和利用矿物资源的途径:、合理开发和利用矿物资源的途径:金属铝的回收与利金属铝的回收与利用用主要主要途径途径有:有:1、提高金属矿物的利用率、提高金属矿物的利用率2、减少金属的使用量、减少金属的使用量3、加强金属资源的回收和再利用、加强金属资源的回收和再利用4、使用其他材料代替金属材料、使用其他材料代替金属材料 二、海水
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