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1、第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 第一节第一节开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）（第一课时）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土矿铝土矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿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：Cu2（OH）2CO3 =2CuO +H2O +CO2 C +2CuO =CO2 +2Cu高温高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的的“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“湿法冶铜湿法冶铜”冶炼金
2、属的实质是用冶炼金属的实质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属原子。物中的金属离子得到电子变成金属原子。将金属从其化合物中将金属从其化合物中还原还原出来用于生产和制出来用于生产和制造各种金属材料的过程，称为造各种金属材料的过程，称为金属的冶炼金属的冶炼。M Mn+n+得电子得电子M M（被还原）（被还原）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金属的还原性逐渐减弱金属的还原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因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。
3、因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼方法不同。1、热分解法、热分解法（适合一些（适合一些不活泼不活泼金属）金属）2HgO =2Hg+O2 加热加热2Ag2O =4Ag+O2 加热加热金属冶炼方法金属冶炼方法:2、电解法（适合一、电解法（适合一些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 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 电解电解冰晶石是助熔剂冰晶石是助熔剂3、热还原法（适用于、热还原法（适用于大部分大部分金属）金属）CuO+H2=Cu+H2O高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温高温
4、【实验【实验4-1】铝热反应】铝热反应 引燃引燃剂剂助燃剂助燃剂内层漏斗底部内层漏斗底部剪开剪开并润湿：并润湿：使熔融物易于使熔融物易于落下。落下。蒸发皿蒸发皿盛沙盛沙：防止熔融物使防止熔融物使蒸发皿炸裂。蒸发皿炸裂。反反应应现现象象：镁镁条条剧剧烈烈燃燃烧烧，放放出出大大量量的的热热，发发出出耀耀眼眼的的白白光光，纸纸漏漏斗斗内内剧剧烈烈反反应应，纸纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温铝热剂铝热剂结论：结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原某些金属氧化物反应
5、，把其中的金属还原成单质。所以成单质。所以一些活泼的金属也可作还原一些活泼的金属也可作还原剂剂。其它铝热反应其它铝热反应(适用于适用于高熔点高熔点金属金属)3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温铝热反应的应用铝热反应的应用铝热反应的原理可铝热反应的原理可以应用在生产上，以应用在生产上，如用于如用于焊接钢轨焊接钢轨等。等。在冶金工业上也常在冶金工业上也常用这一反应原理，用这一反应原理，使铝与金属氧化物使铝与金属氧化物反应，反应，冶炼钒、铬、冶炼钒、铬、锰等难熔的金属锰等难熔的金属。由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵。由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵。美国青年化学家霍尔发明美国青年化学家霍尔发明电解制铝法电解制铝法后，制铝工艺不断后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成主要成 分分是是Al2O3，有很多其它杂质）中冶炼铝的技术，使得制，有很多其它杂质）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降。铝成本大大下降。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au电解法电解法热还原法热还原法热分热分解法解法物物理理提提取取法法【小结【小结】