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1、新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时第二课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用1、了解金属冶炼的一般原理。、了解金属冶炼的一般原理。2、了解金属回收的重要意义，、了解金属回收的重要意义，树立资源保护意识树立资源保护意识3、帮助学生树立节约资源，、帮助学生树立节约资源，爱护环境、变废为宝等意识爱护环境、变废为宝等意识学习目标：学习目标：1、了解金属的自然存在及冶炼原理、了解金属的自然存在及冶炼原理、方法、步骤方法、步骤2、理解理解实验实验4-1铝热反应铝热反应1、金属冶炼指什么？写出金属冶炼、金属冶炼指
2、什么？写出金属冶炼的原理和步骤。的原理和步骤。2、金属的冶炼方法有哪几种？指出、金属的冶炼方法有哪几种？指出金属冶炼方法与金属冶炼方法与金属活动顺序金属活动顺序的关系的关系？3、写出实验、写出实验4-1的现象、反应原理和的现象、反应原理和用途用途。4、列举如何有效利用、列举如何有效利用金属资源金属资源。小结人类使用的金属材料中金属的存在状态？人类使用的金属材料中金属的存在状态？纯净物或合金蓝铜矿蓝铜矿 赤铁矿赤铁矿 萤石萤石 FeFe2 2O O3 3CuCu3 3COCO3 3 2 2(OH)(OH)2 2 CaFCaF2 2自然界矿物中的金属元素存在形态自然界矿物中的金属元素存在形态黄铁矿
3、黄铁矿FeSFeS2 2 辉铜矿辉铜矿CuCu2 2S S 天然金天然金Au天然铂天然铂Pt1 1、自然界中金属元素的存在形式、自然界中金属元素的存在形式游离态游离态：极少数（：极少数（金、铂金、铂等）化学性等）化学性质不活泼的金属质不活泼的金属化合态化合态：绝大多数（：绝大多数（除金、铂除金、铂等）化等）化学性质较活泼的金属学性质较活泼的金属M Mn n+M M+nene-金属的冶炼要使金属离子金属的冶炼要使金属离子得到电子得到电子转化为金属原子转化为金属原子金属冶炼的实质金属冶炼的实质：利用利用氧化还原反应氧化还原反应，使金，使金属属化合物中的金属阳离子化合物中的金属阳离子得到电子得到电子
4、变成金属原变成金属原子。子。2 2、金属冶炼定义、原理及一般步骤、金属冶炼定义、原理及一般步骤（1 1）定义：）定义：P88P88（2 2）原理：）原理：（3 3）一般步骤）一般步骤1 1 1 1、采矿、采矿、采矿、采矿2 2 2 2、富集、富集、富集、富集将矿物中的有效成分提取出来，将矿物中的有效成分提取出来，将矿物中的有效成分提取出来，将矿物中的有效成分提取出来，以减少杂质、提高品位。以减少杂质、提高品位。以减少杂质、提高品位。以减少杂质、提高品位。3 3 3 3、冶炼、冶炼、冶炼、冶炼利用氧化还原原理，在一定条件下，利用氧化还原原理，在一定条件下，利用氧化还原原理，在一定条件下，利用氧化
5、还原原理，在一定条件下，将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来 要从金属矿物得到金属单质经过要从金属矿物得到金属单质经过要从金属矿物得到金属单质经过要从金属矿物得到金属单质经过过程。过程。过程。过程。还原还原4 4 4 4、精炼、精炼、精炼、精炼采用一定的方法，提纯金属，采用一定的方法，提纯金属，采用一定的方法，提纯金属，采用一定的方法，提纯金属，用于生产和制造各种材料用于生产和制造各种材料用于生产和制造各种材料用于生产和制造各种材料3、冶炼金属的方法冶炼金属的方法1 1、热分解法
6、热分解法金属活动性顺序表中金属活动性顺序表中氢以后氢以后的金的金属属2HgO=Hg+O2HgO=Hg+O2 2 2Ag2Ag2 2O=4Ag+OO=4Ag+O2 2 FeFe2 2OO3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 高温高温高温高温高温高温高温高温CuO+HCuO+H2 2=Cu+H=Cu+H2 2OO高温高温高温高温CrCr2 2OO3 3+2Al=2Cr+Al+2Al=2Cr+Al2 2OO3 33 3、电解法电解法电解电解电解电解2NaCl=2Na+Cl2NaCl=2Na+Cl2 2 高温高温高温高温2CuO+C=2Cu+CO2CuO+C=2Cu+CO2 2
7、 2 2、热还原法、热还原法大多数金属大多数金属（活动性介于活动性介于Zn-CuZn-Cu的金属的金属常见还原剂常见还原剂常见还原剂常见还原剂：焦碳焦碳焦碳焦碳、COCOCOCO、H HH H2 2 2 2、活泼金属、活泼金属、活泼金属、活泼金属AlAlAlAl等等等等电解电解电解电解2Al2Al2 2OO3 3（熔融熔融熔融熔融）=4Al+3O=4Al+3O2 2 冰晶石冰晶石冰晶石冰晶石（钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼）实验实验4-1 铝热反应铝热反应现象现象原理原理镁条剧烈燃烧，发出
8、白光，导致混合物镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。剧烈反应，发出强光，有红热的熔融物生成。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温镁条为镁条为引燃剂引燃剂氯酸钾为氯酸钾为助燃剂助燃剂铝热剂：铝热剂：铝与氧铝与氧化铁的混合物化铁的混合物 （1 1）铝热反应的原理可以应用在）铝热反应的原理可以应用在生产上生产上，如用于如用于焊接钢轨焊接钢轨等。等。（2 2）在）在冶金工业上冶金工业上也常用这一反应原理，也常用这一反应原理，冶炼冶炼难熔难熔金属金属钒、铬、锰钒、铬、锰等。等。铝热反应铝热反应应用应用3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3高温高温高温高温
9、Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3高温高温高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3高温高温高温高温（4 4）其它铝热反应）其它铝热反应 不活泼的金属不活泼的金属 金属的冶炼方法总结：金属的冶炼方法总结：金属活动顺序？金属活动顺序？K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 非常活泼的金属非常活泼的金属 较活泼的金属较活泼的金属 电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理方法物理方法金属矿物资源有限金属矿物资源有限合理利用矿物资源合理利用矿物资源有效使用金属产品、材料有效使用金属产品、材料途径：途径：提高金属矿物的利用率提高金属矿
10、物的利用率减少金属的使用量减少金属的使用量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使用其他材料代替金属材料使用其他材料代替金属材料金属的回收和环境保护金属的回收和环境保护回收金属的意义：回收金属的意义：回收金属的意义：回收金属的意义：（1 1 1 1）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（2 2 2 2）节约能源；）节约能源；）节约能源；）节约能源；（3 3 3 3）减少环境污染）减少环境污染）减少环境污染）减少环境污染总结总结:1 1、金属矿物中提取金属的过程叫做冶炼、金属矿物中提取金属的过程叫做冶炼2 2、不同活动性的金属冶炼方式不同、不同活动性的金属冶炼方式不同非常活泼非常活泼较活泼较活泼不活泼不活泼电解法电解法还原法还原法热分解法热分解法3 3、合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略、合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略