高二化学金属矿物的开发和利用
高二化学金属矿物的开发和利用
太阳能蒸发海水示意图:
食盐的提取
海水 浓缩 过滤
NaOH溶液、 BaCl2溶液、 Na2CO3溶液
过量 HCl溶液,适量
蒸发结晶
海水提镁
课本P85页,习题3
科学探究:
一、如何将海水中的溴离子变成溴 单质?阅读P83资料卡片—海水提溴 1、概括海水提溴的步骤 2、 写出相关的化学方程式
通氯气 溴单质 通空气,SO2吸收 浓缩海水 ① ② 通氯气 氢溴酸 溴单质 ③
10、11
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 高温 高温 4Al+3 MnO2 2Al2O3+3Mn 高温 高温 10Al+3V2O5 5 Al2O3+6 V 注:
高温 高温
1、m(Fe2O3)︰m(Al)≈3 ︰1
2、镁条、氯酸钾的作用:引燃剂 焊接钢轨 3、铝热反应 冶炼
{
金属活动性:
2HgO==Hg+O2↑
2Ag2O==4Ag+O2↑
2、热还原法—大多数金属(活动性介于Zn-Cu的金属 常见还原剂:焦碳、CO、H2、活泼金属Al等
2CuO+C===2Cu+CO2 ↑ Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温 高温 高温
CuO+H2===Cu+H2O Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3
海洋油、气开发 国 际 合 作 和 工 程 招 标
海洋能源
具有商业开发价值的:潮汐发电和波浪发电
; 纸盒 纸箱 彩盒 五金包装 包装设计
uxd07vzu
开了,还多亏了你呢!你又懂事,又能干!唉,这青丫头有你一半就好了。”耿英说:“娘娘,你说啥呀?我哪里有小青姐聪明啊,我 只是一个稀了马哈的粗心丫头呢!”乔氏摇摇头说:“不,她只不过是有一些个看似很机灵的小聪明而已,而你却拥有顾大局,识大体 的大聪明、大智慧啊。不能相比的喽!”耿英却说:“娘娘,您这样说小青姐可不对,她只是被自己心里边的那个‘疯狂的喜欢’给昏 头了呢!小青姐真得很聪明,也很明白事理,说心里话,我很欣赏她呢!”乔氏轻轻地叹了一口气说:“唉,刚才啊,我听到这丫头哭 诉她命苦。我看哪,正如英丫头刚才说的,她的命并不苦,苦的是我啊!她有这个既憨厚又倔强的东伢子爱怜着呢,可我呢?”乔氏再 也忍不住自己的眼泪了。她掏出手绢不断地擦拭着涌流出来的泪水,心酸地说:“丫头她爹去了,我这后半生啊,只能是”耿老爹父子 四人的心里也都酸酸的。耿老爹轻轻地说:“兄弟媳妇你也别太难过了。事已至此,难过没有用啊。你有青丫头呢,还有这诚恳实在的 东伢子。这以后啊,他们多生几个娃娃,你以后的日子不会孤单的!”耿正说:“娘娘,您的年纪还不大呢,幺爹他肯定希望您能过得 很好的。以后啊,你可以留意着找一个”乔氏摇摇头,幽忧地说:“不,不可能的了!”耿英也说:“我哥说得对着哩,幺爹他肯定希 望您过得好!您也别过分伤心了,老话说了,‘凡事都有个定数’哩,谁又能改变了什么!您以后的日子还长着呢,因此啊,一定要想 开一些,日子才能过得踏实。人常说啊,老天爷是有眼的,您是天底下最好的人啦!所以啊,肯定会有一个最适合您的好人来陪伴您 的!”懂事的耿直怕乔氏继续伤心哭泣,就拱着身子依偎到了她的怀里,像大人一样说:“娘娘,姐姐说得对,您是天底下最好的人, 就像我娘一样好!我们在家时,我娘经常对我们说:‘人一定要多使好心,多做好事’。娘还说:‘好人终究会得到好报’。放心,您 一定会得到好报的!”乔氏终于破涕为笑了。她紧紧地楼住耿直,在他的额头上亲了一下,笑着对耿老爹说:“耿大哥啊,你就把这个 小儿子给我吧,我可正缺这么一个好伢子呢!”耿老爹也笑了,说:“兄弟媳妇啊,刚才小直子不是说了嘛,我们那里是管姆妈叫‘娘’ 的。他现在不就叫你‘娘娘’吗?还多了一个‘娘’呢!”那天下午,对于倔强钟情的东伢子来说,尽管饱吃了小青的一顿拳头,但这 顿拳头他吃得太舒服,也太高兴了!因为,这个他喜欢至骨头里的丫头,在打得实在太累了的时候,终于接受了他的爱。而无辜的耿正 虽然挨了非常冤枉的一计重拳,但好在东伢子只是打在了他的肩膀上。乔氏将白酒点着了,抓着花苗给他搓擦了几次以后,没几天也就 彻底好了,并没有
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法 物理提 取法
随堂训练
1.下列各种冶炼方法中,可以制得相应金属的是
A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热
C
随堂训练
2. 宋朝初期,我国已将湿法炼铜应用于生产,其 反应原理为( C ) A、CuO+H2==Cu+H2O B、CuO+CO==CO2+Cu
(1)热分解法:对于不活泼金属,由于其化合物不稳定, 常采用加热分解的方法冶炼。
2HgO 2Hg+O2 ↑ 2Ag2O 4Ag+O2 ↑ (2)热还原法:大多数金属的冶炼都是高温下使用还原 剂(如CO、H2、C(焦炭))还原完成的。 高炉炼铁:Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
加热
铝热反应的应用:
①铝热反应会放出大量热,可用来冶炼高熔点相对较 不活泼金属(如Fe、Cr、V、Mn等);②焊接钢轨。
铝热反应的原理可以应用在生产上,如用于焊 接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理, 使铝与金属氧化物反应,冶炼钒、铬、锰等
14
其它铝热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
△ C、Fe+CuSO4==Cu+FeSO 4 △
2NaCl (熔融)
电解
2Na + Cl2 ↑
电解熔融的氯化钠
金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al
电解法
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
金属矿物的开发和利用
3、热还原法(适合大部分金属)
根据金属的活动性顺序不同,采取不同的冶炼方法
1、热分解法(适合一些不活泼金属) 加热 === 2Hg + O2 ↑
2HgO
加热 2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
2、电解法(适合一些非常活泼金属)
MgCl2 (熔融)
电解 === Mg + Cl2 ↑
电解 2Al2O3 (熔融) ==== 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石 电解 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
感谢您的支持!
地球上的 金属资源是 有限的,必 须合理开发 和利用矿产 资源,加强 金属资源的 回收和再利 用。
1、下列各种冶炼方法中,可以制得相应金属的是(
A、加解熔融氯化钠
D、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
及性质,推测制取下列金属最适宜的方法:
电解熔融的氯化钠
3、热还原法(适合大部分金属) CuO+H2 高温 === Cu + H2O
高温 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
一氧化碳还原氧化铁
铝热反应
注意观察现象
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 内剧烈反应,纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中。
淮阳中学化学组夏伟
自然界中存在着丰富的矿产资源
含三价铁的红色石英
纤磷锰铁矿
蓝 铜 矿
赤铁矿
将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造
各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。
冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物
中的金属离子得到电子变成金属原子。
金属矿物的开发利用
(2)步骤: 富集(除杂)——冶炼——精炼
过程: 金属矿物(绝大多数是化合物)→金属元素显
正价→选择还原剂→金属的冶炼(发生氧化还原反应)
→金属单质→获得金属材料
1.金属离子得
阅读课本P88-89页,思考以下问题: 电子能力不同
1.为什么不同的金属冶炼方法不同? 2.为什么人类使用铁器比使用铜器晚? 3.金属活动性顺序与金属冶炼的关系?
• 使金属资源可持续发展。 • 思考:怎样才能使金属资源可持续发展? • 改进冶炼工艺条件,节能降耗,回收废旧金属制品等
• 3.金属资源的可持续发展
• 合理开发和利用矿物资源,有效使用金属产品、材料
• 主要途径:改进冶炼工艺条件,节能降耗,提高金属 矿物的利用率;减少金属的使用量;加强金属资源的 回收和利用;使用其他材料代替金属材料……
指出哪些物质作还原剂?思考还有哪些物质也常用作还 原剂?
实验4-1:观察并记录现象,书写化学方程式
• 现象:镁条剧烈燃烧,火星四溅、放出大量的热,发 出耀眼的白光,纸漏斗的下部被烧穿,有红色熔融物 从纸漏斗中流出,落入蒸发皿,冷却后变成黑色。
2Al+Fe2O3 高温2Fe+Al2O3
• 反应物:铝热剂(铝粉、Fe2O3的混合物),用磁铁 检验铁的生成
2HgO == 2Hg+O2↑
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
CuO+H2=△==Cu+H2O 2CuO+ C
高温
2Fe2O3+3C === 4Fe+3CO2↑
高温
=== 2Cu+CO2↑
△
CuO+CO === Cu+CO2
高温
人教版高中化学必修2《金属矿物的开发和利用》(第一课时)
本课小结
一、金属元素在自然界中的存在形式
二、金属的冶炼原理及步骤 三、金属的冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法 物理方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
铝热反应 铝+某些金属氧化物 高温 金属+Al2O3
本课小结
一、金属元素在自然界中的存在形式
2NaCl (熔融) 电解 2Na+Cl2 ↑
注意:①“熔融”是熔融态而不是水溶液。
②必须是离子化合物,共价化合物熔融不导电。 缺点:耗能大
d.其它冶炼方法
a. 火法炼铜 Cu2S + O2 高温 2Cu + SO2 b. 湿法炼铜 CuSO4 + Fe Cu + FeSO4
金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时 金属矿物的开发利用
提问:
金属在自然界一般以什么形式存在?
游
金
银
铂
离 态
陨 Fe2O3 赤 Fe3O4 磁
金
铁
铁
铁
属
矿
矿
矿
FeS2 Al2O3
黄 Cu2(OH)2CO3孔
铁
雀
矿
石
NaCl
铝
氯
土
化
MgCO3 菱 镁 矿
CuFeS2 黄 铜
化 合 态 金 属 矿
100多年前,为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献, 英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重 的奖杯——铝杯,赠送给门捷列夫。
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19世纪上半叶,铝还是欧洲许多高级 珠宝店的高档货。
人教版高中化学必修二 4.1.1 金属矿物的开发利用
第9 页
MgCl2(熔融)====Mg + Cl2↑ 电解熔融物:适用于活泼金属的冶炼,炼得的金属纯度高,耗
电解
电量大,生产成本高。熔融物属于离子化合物。
金属矿物的开发利用
(4)热还原法: 适用于金属活动性顺序表中介于Zn和Cu之间的金属的冶炼。 原理:在高温下发生氧化还原反应,用还原剂将金属从它们的 化合物中还原出来。如: CuO + H2 === Cu + H2O Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
第 22 页
4.铝能用于冶炼难熔的金属(如铁、钒、锰等),这是因为铝 具有( D ) A.两性 C. 熔点低 B. 导电性好 D. 还原性,在冶炼反应中放出大量的热
金属矿物的开发利用
第7 页
金属矿物的开发利用
2.2金属冶炼的方法: (1)物理提取法: 适用于极不活泼的金属——Pt、Au
第8 页
(2)热分解法:
适用于金属活动性顺序表中不活泼金属的冶炼,如Ag、Hg的冶炼。 2HgO === 2Hg+O2↑ 2Ag2O === 4Ag+O2↑
金属矿物的开发利用
(3)电解法 : 适用于钾、钙、钠、镁、铝等非常活泼金属的冶炼。 2NaCl(熔融)====2Na + Cl2↑
金属矿物的开发利用
2.金属冶炼的实质
第6 页
古代中国劳动人民用木炭炼铁
得电子
2.1金属冶炼的实质:
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 得电子 n + M M(被还原)
高中化学必修二 学习笔记 第八章 第1节 第1课时 金属矿物、海水资源的开发利用
第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物、海水资源的开发利用[核心素养发展目标] 1.了解金属在自然界中的存在形式,理解金属冶炼的一般原理,掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法知识模型,培养证据推理与模型认知能力。
2.了解海水的主要组成元素、海水资源及开发利用的主要方式,掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法,培养宏观辨识与变化观念的学科素养。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义,培养科学探究精神,增强社会责任感。
一、金属矿物的开发利用1.金属元素在自然界中的存在形态2.金属的冶炼(1)概念:将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料,这一过程在工业上称为________________。
(2)原理:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子________电子被________成金属原子,从而获得金属单质。
即M n++n e-===M。
3.金属的冶炼方法思考1根据下图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响?为什么?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下:(2)金属的冶炼方法热分解法分解HgO 分解Ag2O电解法冶炼钠冶炼镁冶炼铝热还原法高炉炼铁Fe2O3+3CO=====高温2Fe+3CO2铝热法炼铁其他方法湿法炼铜Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 火法炼铜Cu2S+O2=====高温2Cu+SO2其中热还原法常用的还原剂有________、________、________、________________等。
高中化学详解 金属矿物的开发和利用
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 融物落入漏斗。
高温
铝热反应: Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 其它铝热反应:
焊接钢轨 铝热反应应用 冶炼难熔的金属
不同的冶炼方法 金属冶炼方法的确定—由金属活泼性决定
电解法
热还原法 热分解法
2、金属冶炼的方法举例
2、金属冶炼的方法举例 (1)热分解法
2、金属冶炼的方法举例 (1)热分解法 适合一些不活泼金属(一般是H后的金属)
2、金属冶炼的方法举例 (1)热分解法 适合一些不活泼金属(一般是H后的金属)
铜是人类第一种大量使用的金属, 结束了漫长的“石器时代”. 思考:分析一下这是什么原因呢?
铜是人类第一种大量使用的金属, 结束了漫长的“石器时代”.
在公元前6000年到7000年左右,人 类开始迈进了象征古代文明开端的“铜 器时代”。
思考:分析一下这是什么原因呢?
铜是人类第一种大量使用的金属, 结束了漫长的“石器时代”.
(3)热还原法(Zn—Cu中等活泼金属) (常用的还原剂有:焦炭、CO、H2等)
常用的还原剂还有哪些?
(3)热还原法(Zn—Cu中等活泼金属) (常用的还原剂有:焦炭、CO、H2等)
常用的还原剂还有哪些? (冶练常用的还原剂有: 焦炭、CO、H2和Al、Fe 等活泼金属)
实验4-1
实验4-1 反应现象:镁条剧烈燃烧,放出大量的热,
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
高二化学金属矿物的开发利用
高温
• 三.电解法
• 非常活泼的金属,通常采用电解法冶炼. • 例如; 电解 • MgCl2(熔融) = Mg + Cl2↑ • • • 2Al2O3(熔融) = 4Al + 3O2↑ 2NaCl(熔融) = 2Na + Cl2↑
冰晶石 电解
电解
高炉炼铁
Fe2O3 + 3CO = 2Fe +3CO2
△
•
2AgO = 2Ag + O2 ↑
△
• 二.热还原法
• 大部分金属的冶炼,采用高温下还原剂还原的方 法.常用还原剂是: H2、 CO、 C 、Al等.
• 例如: 高温 • Fe2O3 + 3CO = 2Fe +3CO2
•
Cu2S + O2 = 2Cu + SO2
高温
•
3V2O3 + 10Al = 6V + 5Al2O3
解法
合理开发和利用金属矿物
课堂练习
• 1.判断下列反应能否发生,能发生的写出化学反应 方程式,不能发生的说明理由. • (1)铝 + 氧化镁 →
高温
• (2)铝 + 四氧化三铁 →
高温
• (3)碳 + 氧化铝 → 高温 C、H2 和 CO 只能还原还原性比Al弱(不 包括Al)的金属
• 2.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方 法炼铜.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其 冶炼方法是( A ) • A.焦炭还原法 B.湿法炼铜 • C.铝热还原法 D.电解冶炼法
各种金属矿物
黄铜矿 (CuFeS2)
辰砂(HgS)
刚玉(Al2O3)
闪锌石(Hale Waihona Puke nS)橄榄石黑鎢矿
高中化学必修2 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
10
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
(2)热还原法
适用于金属活动性顺序表中的中 间的多数金属。它是金属冶炼的常用 方法。
常用的还原剂有: 活泼金属、CO、H2、C(焦炭)
2020/6/13
11
金属矿物的开发利用
湿法炼铜: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
的,陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠
里变成了黑色的铁”。
新
疆
陨
铁
南
极
洲
济南陨铁
陨
铁
2020/6/13
6
金属矿物的开发利用
一、 金属的冶炼 1. 金属冶炼的实质
利用氧化还原反应,使金属化合
物中的金属阳离子得到电子变成金属原
子。即: Mn+ + ne-
M
想一想人:们要日使常金应属用的矿金物属转材化料,为多金为属合 单发金炼质 生或出,什来纯金,金么属属这反就,元应是这素?人就的们需化常要合说把金的价属金如从属何矿的变石冶中炼化提。,
2020/6/13
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金属矿物的开发利用
快速阅读课本金88属页活内动容性,顺找序出金属冶炼 K有C多a 少Na种Mg方A法l Z,n F分e S别n是Pb什(H么) C?u 适Hg用Ag于P金t Au 属活动顺序表中的哪些金属?
金属活动性由强逐渐减弱
二、金属冶炼的方法的选择
(1)热分解法
(2)热还原法
铝热剂:铝与氧化铁的混合物
镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂
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金属矿物的开发利用
高中人教版化学必修二专题25 金属矿物的开发利用(学生版)
专题25 金属矿物的开发利用1.金属的冶炼(1)冶炼的原理①原理:将金属从其化合物中还原出来。
②实质:根据氧化还原反应,使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质:M n++n e-===M。
(2)冶炼方法 ①热分解法适用于不活泼金属的冶炼。
如:a .HgO :2HgO=====△2Hg +O 2↑(写化学方程式,后同)。
b .Ag 2O :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
②电解法适用于非常活泼金属的冶炼。
如: a .NaCl :2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
b .MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
c .Al 2O 3:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。
③热还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼,常用的还原剂有C 、H 2、CO 等。
如: a .高炉炼铁:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
b .铝热法炼铁:Fe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3。
c .用氢气还原氧化铜:CuO +H 2=====△Cu +H 2O 。
④其他方法a .火法炼铜:Cu 2S +O 2=====高温2Cu +SO 2。
b .湿法炼铜:Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu 。
2.金属资源的合理开发利用 (1)合理开发利用金属资源的意义金属矿物资源是不可再生资源且贮量有限,冶炼过程中会消耗大量能量,也易造成环境污染。
故应合理开发利用金属资源。
(2)有效利用金属资源的途径①提高金属矿物的利用率。
②减少金属的使用量。
③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等。
【典例1】下列说法错误的是( )A .对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B .提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等铝热反应及实验1.铝热反应2【典例2】如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:(1)该实验装置中还缺________。
新版高中化学讲义:金属矿物的开发利用
一、金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中,以单质形式存在的,称为游离态,以化合物形态存在的,则为化合态。
游离态——金、铂等极少数不活泼金属。
化合态——钠、镁、铝等绝大多数金属。
二、金属的冶炼原理1.实质:利用还原反应,使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属单质:M n+ + ne-M。
2.常见的金属冶炼方法:根据金属活泼性的不同,采用不同的冶炼方法:【答案】电解法热还原法热分解法物理方法三、常见金属的冶炼方法1.电解法(1)冶炼钠:__________________________________________;(2)冶炼镁:__________________________________________;(3)冶炼铝:__________________________________________。
【答案】(1)2NaCl(熔融) =====电解2Na + Cl2↑;(2)MgCl2(熔融) =====电解Mg + Cl2↑;第25讲金属矿物的开发利用知识导航知识精讲(3)2Al 2O 3(熔融) =====电解冰晶石 4Al + 3O 2↑。
2.热还原法(1)高温下利用C 、CO 、H 2等作为还原剂进行冶炼,如高炉炼铁: Fe 2O 3 + 3CO =====高温2Fe + 3CO 2; (2)铝热法炼铁【答案】2Al + Fe 2O 3 =====高温2Fe + Al 2O 3;思考与交流【答案】(1)作为引发剂,提供高温条件; (2)防止滴落的高温熔融物使蒸发皿炸裂资料卡片——铜的冶炼3.热分解法(1)2HgO =====△2Hg + O 2↑ (2)2Ag 2O =====△ 4Ag + O 2↑ 4.物理方法(1)镁条与氯酸钾的作用是什么?(2)蒸发皿为什么要铺一层沙子?(1)火法炼铜(主要反应:Cu 2S + O 2 =====高温2Cu + SO 2)(2)湿法炼铜(主要反应:Fe + CuSO 4 === FeSO 4 + Cu )金、铂在自然界以游离态存在,直接通过物理方法即可提取,如“沙土淘金”。
人教版高中化学必修2第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时金属矿物的开发利用1.了解金属在自然界中的存在形式。
2.掌握金属的冶炼方法。
3.掌握铝热反应原理及实验。
4.了解金属回收和资源保护的意义。
5.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
1.金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au_。
2.金属的存在(1)地壳中含量最高的金属元素是铝,其次是铁。
(2)金、铂等少数金属以游离态的形式存在,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。
3.金属冶炼的含义:将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。
4.常见金属的冶炼方法(1)冶炼铝的方法:电解法,化学方程式:。
(2)冶炼铁的方法:热还原法、铝热法,化学方程式:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2 、Fe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3。
(3)冶炼银的方法:热分解法,化学方程式:2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
(4)冶炼铜的方法:火法炼铜、湿法炼铜,化学方程式:Cu 2S +O 2=====高温2Cu +SO 2 、Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu 。
5.金属资源的合理开发利用 (1)提高金属矿物的利用率。
(2)减少金属的使用量。
(3)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。
[新知探究]1.金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
2.金属冶炼的方法有哪些?完成下表。
续表3.工业上冶炼镁、铝的原理是什么?可否电解熔融MgO 和AlCl 3制取镁、铝,为什么? 提示:MgCl 2(熔融)Mg +Cl 2↑,2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。
MgO 的熔点远高于MgCl 2,而AlCl 3属于共价化合物,熔融状态不导电,故工业上冶炼Mg 、Al 是电解熔融的MgCl 2、Al 2O 3而不是电解MgO 和AlCl 3。
金属矿物的开发和利用-课件
一、金属在自
离
态
陨
赤
磁
金
铁
铁
铁
矿
矿
属
矿
化
黄
孔
铁
雀
矿
石
菱 镁
合
矿态
金
属
铝 土
氯 化
黄 铜
矿
矿
钠
矿
二、金属冶炼的方法
• 古代物理方法:
《浪淘沙》 -刘禹锡
日照澄洲江雾开, 涛金女伴满江隈.
美人首饰侯王印, 尽是沙中海底来.
二、金属冶炼的方法 淘金原理
铝热焊
质量好,现场焊
质量好,厂焊
质量差,现场联 合接头、原位焊复法
原因:铝热焊焊缝强度只是母材的70 %左右,焊接组 织为铸造组织,常有铸造缺陷伴随产生且断头率高。
二、金属冶炼的方法
• 其他方法:微生物冶金
金属冶炼 定义:将金属从化合物中还原出来的过程 实质:用还原的方法使金属化合物中的金属 离子得到电子转化为金属原子。
二、金属冶炼的方法
• 铝热反应
高温
2Al+Fe2O3== 2Fe+3Al2O3
铝热反应的原理可以应 用在生产上,如用于焊接钢 轨等;在冶金工业上也常用 这一反应原理,冶炼钒、铬、 锰等熔点高的金属。
西藏铁路无缝焊接
西藏铁路发车
1:焊接操作
2:打磨操作
3:探伤操作
长钢轨焊接工艺
移动式气压焊
电接触焊
• 合理富钴开结壳发
大多可以重新制成金属及其化合物再利用 热液
• 开发海底矿物资源
多金属结核
黑烟囱
三、金属的合理开发和利用
高中化学《第一节开发和利用金属矿物资源》课件必修二
12/11/2021
第三十三页,共三十三页。
第一节
No 开发利用金属矿物(kuàngwù)和海水资源。2Ag2O==4Ag+O2↑。2、热还原法—大多数金属(活动性
介于Zn-Cu的金属)。3、电解法—极活泼金属( Al及Al之前的金属)。金属活动性顺序与金属的冶炼 方法。从海水中制取盐的方法主要有:盐田法、电渗析法和冷冻法。③向含溴单质的水溶液中通 入空气和水蒸汽,将溴单质。Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。2HBr+Cl2=2HCl+Br2。再见
第二十五页,共三十三页。
盐田法 思考 : (sīkǎo) 制得的粗盐中含较多的氯化镁 和氯化钙及泥沙,请设计实验除去 NaCl中混有的泥沙、Ca2+、Mg2+离子的 方法(fāngfǎ)(需要仪器及实验步骤)
先将样品溶解,加稍过量的氢氧化钙, 再加入稍过量的碳酸钠溶液,过滤(guòlǜ);在 滤液中加入稍过量的盐酸,蒸发结晶即可。
化学资源:含元素(yuán sù)80多种,海洋资源中,利用潜力最大的是海水中的化学资源。目 前,在陆地上发现的100多种化学元素(yuán sù),在海水中已找到80多种,其中70多 种可供提取。如,氯化钠(即食盐)有4亿亿吨,镁约有1800万亿吨,钾有500万 亿吨,溴约有90万亿吨,核燃料约40亿吨-50亿吨。
(1)从海水中提取(tíqǔ)淡水——海水淡 化(2)海水制盐
(3)从海水中提取(tíqǔ)镁、钾、溴、碘等
化工产品
(4)从海水中获取铀和重水作为核能
开发的重要原料
(5)从海水中获取其他物质和能量
第三十一页,共三十三页。
再见 (zàijiàn) 第三十二页,共三十三页。
高中化学必修2金属矿物的开发与利用(ppt)
小结:
(1)热分解法和电解法适用于金属活动 顺序中氢以后的金属冶炼或精炼。
(2)热还原法适用于金属活动顺序中部 的金属冶炼
(3)电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、 钙、铝等活泼金属的冶炼。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法 物理提取法
据有关资料统计, 每生产一吨原铝锭需要消耗能源213.2TJ(电能
约占82%),而生产一吨再生铝合金锭所需能源消 耗为5.5TJ(燃料约占80%),仅为原铝锭生产能源 消耗的2.6%,优势比较明显。由于铝可以反复循 环使用,从再生铝废料中再生产铝,其节能效果更 加显著。另外,再生铝生产中二氧化碳的产生量和 排放量与原铝生产相比,大为减少。有资料统计, 再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放 量91%,比用燃油发电减少二氧化碳排放量97%以 上,比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多,环保 效益十分显著。
2、回收金属的实例 (1)废旧钢铁用于炼钢;(2)废铁屑用于制铁盐; (3)定影液用于回收银
金属冶炼的原理是什么?
金属的冶炼的步骤: 矿石的富集、冶炼、精炼
金属冶炼有哪些方法?你们觉得金 属活动顺序与金属冶炼方法有没有 联系呢?如果有,有什么规律吗?
冶炼金属的方法
1、热分解法(适合一些不活泼金属) 加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
2、电解法(适合一些非常活泼金属)
电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
人教版高中化学必修二课件金属矿物的开发和利用
金属矿物的开发和利用
一、金属冶炼方法 (一)热分解法
有些金属直接用加热氧化物 分解就能制得的方法
2HgO
加强热
2Hg + O2 ↑
(二)热还原法
高温下使用还原剂将金属从其化合物中还原出来的方法
下列反应同属于哪一类化学反应? 热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳和氢气
高中化学课件
灿若寒星整理制作
钙 钙铀 铀云 云母 母 蓝铜矿 蓝铜矿 蓝铜矿
金属矿物的开发和利用
钼 铅 矿 钼 钼铅 铅矿 矿 赤铜矿 赤铜矿 赤铜矿
钛合 金
司母戊鼎
孔雀石 孔雀石
自然界中的金属大都以化合态存在
金属的冶炼:
用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属
冶炼原理:Mn+ + neM
请举例说明
B.336ml
D.小于336ml
Fe2O3 CO
石灰水
单质钛的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之 称.工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法来 制取,主要反应有:
①FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O ②Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3+2H2SO4 ③H2TiO3=TiO2+H2O ④TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO ⑤TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
CuO + H2 CuO + CO
2CuO + C
高温
Cu + H2O Cu + CO2
Cu + 2CO2↑ 2 Fe + 2H2O 2 Fe + 3CO2
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开发利用金属资源和海水资源
第一课时
金属矿物的开发和利用
自然界中绝大多数金属以化合态存在
只有少数金属以游离态存在(金、铂) 思考: 1、金属冶炼指什么? +n e Mn+ M
得电子,被还原
2、为什么不同金属的冶炼方法不同?
3、金属活动顺序与金属冶炼有什么关 系?
冶炼金属的方法
1、热分解法—金属活动性顺序表中氢以后的金属
太阳能蒸发海水示意图:
食盐的提取
海水 浓缩 过滤
NaOH溶液、 BaCl2溶液、 Na2CO3溶液
过量 HCl溶液,适量
蒸发结晶
海水提镁
课本P85页,习题3
科学探究:
一、如何将海水中的溴离子变成溴 单质?阅读P83资料卡片—海水提溴 1、概括海水提溴的步骤 2、 写出相关的化学方程式
通氯气 溴单质 通空气,SO2吸收 浓缩海水 ① ② 通氯气 氢溴酸 溴单质 ③
第四章
化学与可持续发展
阅读资料卡片:自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总体目标是: 可持续发展能力不断增强,经济结构调整取 得显著成效,人口总量得到有效控制,生态 环境明显改善,资源利用率显著提高,促进 人与自然的和谐,推动整个社会走上生产发 展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
第一节
2HgO==Hg+O2↑
2Ag2O==4Ag+O2↑
2、热还原法—大多数金属(活动性介于Zn-Cu的金属 常见还原剂:焦碳、CO、H2、活泼金属Al等
2CuO+C===2Cu+CO2 ↑ Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温 高温 高温
CuO+H2===Cu+H2O Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3
高温
3、电解法 (钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼)
2NaCl====2Na+Cl2↑ 2Al2O3(熔融)====4Al+3O 2↑ 冰晶石
电解 电解
铝热反应
(1)铝热反应的装置 (2)实验步骤 (3)实验现象
镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化 铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反 应。反应放出大量的热,并发出耀眼的光 芒。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入 沙中。待熔融物冷却后,除去外层熔渣, 仔细观察,可以发现落下的是铁珠
③①④② (1)合理的步骤是____________
② (2)证明含碘的步骤是_______, 滴入淀粉溶液,溶液变蓝 现象是_____________________, 反应的离子方程式是 - + 2H+ +H O 2I I2+2H2O 2 2 __________________________
10、11
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 高温 高温 4Al+3 MnO2 2Al2O3+3Mn 高温 高温 10Al+3V2O5 5 Al2O3+6 V 注:
高温 高温
1、m(Fe2O3)︰m(Al)≈3 ︰1
2、镁条、氯酸钾的作用:引燃剂 焊接钢轨 3、铝热反应 冶炼
{
金属活动性:
海洋油、气开发 国 际 合 作 和 工 程 招 标
海洋能源
具有商业开发价值的:潮汐发电和波浪发电
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来刀都握否稳,只得往后被逼退咯好几步.而东舌,体内气息稳定,脸上却浮现出壹丝笑意,那是死神般の笑意.甄宓此时脸上浮现出几分意外,本以为东舌会死在那壹刀之下,想否到东舌居然如此轻松就震开咯那壹刀,还隐隐胜于方日天,心中否由得开 始萌生几分好感.否仅是甄宓,台下百姓亦是壹惊,想否到居然还有人敢上台,居然还打得过方日天.方日天此时已经愤怒异常,常年来,何曾有人如此羞辱过他让他面子全无,此时已经否要命の朝东舌奔来,壹刀携着冷风,嗖嗖砍来."既然如此否知死活, 那我就成全您/"东舌冷笑壹声,手中长枪再次挺起,壹招"龙啸喋血",化作几道幻影,左右摆开,直击而去.枪与刀在那擂台之上相互往来交替,擦出得火花夺人眼球,亦是荡起壹阵阵气流.壹刀直劈东舌,东舌总能用枪轻松挑开,转而壹枪直刺,让其手忙 脚乱,只有招架抵挡之力.二十回合走后,已经绕得台下百姓烟眼花缭乱,否知是什么情况,只见台上是壹道道の身影否断移来移去."老爷,少爷那样子打下去怕是有危险啊."楼上の壹个家丁见势否妙,立即向那方老头说到.只见身旁壹个相貌丑陋,贼 眉鼠眼之人讽笑壹声,"爹,您就放心吧,大哥衣袖里面还藏着两根毒针,若是否敌,就会用暗器,如果再否行,我们否是还有壹百来号人吗,壹拥而上,直接打死那个否知天高地厚の臭小子.""还是吾儿聪明啊."方老头脸上の担心壹瞬全部烟消雨散,反而 是满脸の赞赏之情.再看擂台之上,东舌已经逼得方日天毫无退路."给我败/"东舌怒喝壹声,手中血枪猛地壹枪轰去,直接将方日天手中长刀轰咯出去.方日天只觉手中刺痛万分,再也拿捏否住,手中大刀飞咯出去,再提起双手壹看,双手已经鲜血否 止."好/打得好/"见东舌打败咯那个恶霸,台下百姓纷纷拍手叫好,顿时沸腾起来.东舌见方日天已经构否成威胁,壹枪直指方日天の印堂,厉声大问,"您可知错?"方日天急忙跪在东舌面前,壹脸の诚惶诚恐,"大侠,大侠我错咯,饶咯我吧大侠."看着方 日天此时の样子,东舌倒是感觉好笑,片刻前还是那样壹般の嚣长,此时却是如此壹般伏跪在自己脚下,犹如壹头丧家之犬."既然您知错,那倘若他日再敢欺犯百姓分毫,我定让废咯您/"东舌警告壹句,方日天唯唯是诺,便也否再与人渣计较什么.眼下 最重要の还是把甄宓从那群恶棍手中给搭救出来,否过既然敢摆下那比武招亲の擂台,想必也否敢当众悔约.东舌内心思虑着,手中执起长枪转身向楼台走去."小儿,吃我壹箭/"正当东舌转身朝楼台走去之时,身后の方日天突然壹跃而起,伸直手臂直 对东舌后脑勺.嗖,嗖.两支袖箭壹射而出,与空气摩擦出嗖嗖の声音,袖箭上の毒汁历历在目."公子小心背后/"甄宓见势,朱唇启声提醒东舌.东舌只觉背后壹阵阴凉,猛然回头,两支袖箭已经离自己十分接近,此时要想防守,根本是否可能の事情咯." 暗箭伤人,是否太过卑鄙咯?"(未完待续.)七十叁部分血洗方家楼阴风刺骨,两支袖箭直刺东舌而来,东舌此时已经是叫天天否应,叫地地否灵咯."暗箭伤人,是否太过卑鄙咯?"千钧壹发之际,壹道寒光闪过,东舌只觉眼中出现壹幕幻象.锵/壹把硕 大の寒戟探出,直接击向两支袖箭,狂暴の力量伴随着寒气毕露の青戟,在那半空之中形成壹股漩涡,搅碎咯两支飞来の袖箭.壹袭白衣,壹柄青戟,壹带黑发,壹个白衣人の幽灵般突然出现,救咯东舌."多谢兄台相救."东舌很久才反应过来,嘴中答谢白 衣人の救命之恩."混蛋,居然敢碍我好事,我砍咯您/"方日天见两支袖箭被折断,顿时也顾否上实力差距,直接提起大刀再次冲向咯白衣人.只见白衣人嘴角扬起壹丝冷笑,"就您也配和我动手?"深邃の眼神凝视着东舌,那眼神,否屑之极,将驰來の方 日天,根本否放在眼中壹般.寒光再现,就在东舌还未看清白衣人是如何出招时.那壹柄耀人眼球の青戟,竟已后发先至,携着开天辟地之力狂卷而来.没什么任何の金属撞击声,只有骨肉撕裂の声音,血雾伴随着袭来の狂风在空中否断飞舞.虎头刀,被 气流搅得震飞出去,否知所踪.仅壹招,白衣人将方日天瞬间碾为壹团血肉,那种程度是他东舌否敢想象の程度.东舌满脸震惊の对视着白衣人,瞬间凌乱咯思绪,否知为何,总那种眼神好熟悉.血肉飞溅到台下,溅在无数百姓の身上,顿时惹得台下大乱 起来."我儿啊/"方老头见自己の儿子被壹戟碾成肉泥,登时晕咯过去.旁边の小儿子(暂且称之为方二),脸上却掠过壹丝得意,因为只要方日天死咯,他就是方家老大,就可以得到全部财产,包括甄宓."兄弟们,给我上,杀咯那两个家伙/"方二立即召 集咯两旁数百人,壹群人团团围住咯整个擂台,围の水泄否通."美人,您是我の咯,哈哈."见东舌与白衣人被团团围住,方二满脸邪意の朝甄宓走去.甄宓顿时被吓得只能用拼命喊叫:"您那个禽兽,您要干什么,您离我远点/"方二壹把将甄宓抱住,强行 抱进咯旁边の房间中,脸上尽是yin意.听到甄宓の呼喊,东舌顿时着急起来,白衣人看到咯那壹幕,眼神中掠过壹丝平常人无法捕捉到の异变.依然是冷淡而却又坚定地对着东舌说到:"您去救人吧,那群人,我拖着.""哥哥,我们来咯,您怎么在那里被人 围起来咯啊?"正当东舌火烧眉毛の时候,罗士信与赵雨等人正好赶咯回来."士信,他们要害我,快帮我赶跑他们."东舌见到罗士信等人,顿时心中大喜,急忙招呼着让罗士信拖住那群人."什么,敢打我哥哥,老子拧咯您们の脑袋当夜壶使/"壹听到东舌 被那么多人打,罗士信顿时怒火中烧,壹个虎跃冲上前去,壹把抱住咯擂台の支柱."呀啊/给我松/"罗士信怒吼壹声,双手抱住擂台の大柱,使劲壹用力,直接将顶柱给卸咯下来,整个台上开始否停晃动起来.数十个站否稳の人开始否断从擂台上摔下来, 罗士信怀中抱着壹根巨大の横木,冲进人群之中,棍扫壹大片."杀啊/"见罗士信在前已经开咯壹条路,赵雨提起亮银枪,壹脚踏过罗士信手中の大木,直接跃上擂台,杀入人群之中,无壹合之敌.程咬金与尤俊达各自拿起武器朝两旁冲杀去,壹步杀壹人, 杀得擂台下の人措手否及.白衣人亦是手中壹杆青戟使得虎虎生风,所到之处,人头尽数飞起,否留活口,就犹如壹台无情の绞肉机.东舌见众人壹起拖住咯那群家丁,急忙壹枪挑开前方の数人,踏过尸体,往方家楼上追去.整个擂台瞬间变成咯屠宰场." 美人,您就从咯我吧."方二见到甄宓楚楚可人,酥胸半露,脸上の邪意更重,把甄宓壹把抓到房间の床上,按在身下."您那个畜生,放开我/"甄宓仍在否停の用双手挣扎着,然而对于壹个成年男子の力气,根本无法撼动半分."否用喊咯,喊破嗓子也没人 来就您の,哈哈,您是我の咯."方二口水放肆の流在甄宓の玉肩上,左手壹把脱掉甄宓の衣带.**半露,雪白の高峰呼之欲出,完美极致の身材慢慢展露出来."破喉咙在此/"正在甄宓准备放弃防抗,面对那否公平の命运,准备咬舌自尽の时候,突然壹声 巨吼从后面传来,东舌刚刚好赶咯上来.方二就要得手の时候,东舌突然の闯入顿时乱咯他の分寸,急忙拔出身边の壹把佩剑,朝东舌直去,"您那家伙,莫要坏我好事/""我今日就用您の血来祭我の枪/"东舌见衣衫否整の甄宓蜷缩在床角,顿时勃然大怒, 满眼涨の通红,大喝壹声,纵枪冲去."检测到宿主进入盛怒状态,武力+2,基础武力71,宿主当前武力上升至73/"东舌在流光冥火枪の带动下,化作咯壹道红光,锐利难当,仿佛世间万物都将为之壹颤,直接撞向咯方二.方二手执佩剑,凭着他57の武力狂 冲向前,在那壹刹感受壹股有强烈の杀气压迫而来,目光瞬间被壹片血光填满.哐/猛烈の撞击声震得两旁の木窗顿时为之所震裂.壹把剑在那强大の冲击之下,被冲击为两段,东舌否偏否倚,壹枪刺中咯方二の左臂,直接挑落下来,将他整个人轰咯出去 直摔下楼.壹枪直接挑飞咯眼前此人,东舌顿时感觉心神极