化学课件《金属矿物的开发和利用》优秀ppt1 人教课标版
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97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔;恨我的人教我谨慎;对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来,根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色,也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物,然而能看到这些美好事物的人,事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情,而且对人的理智也发生巨大的作用,在这种令人愉快的影响之下,我觉得更加聪明了,各种想法,以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化,向前跨进,就看到与初始不同的景观,再上前去,又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利,如果一个人和他的同伴保持不一样的速度,或许他耳中听到的是不同的旋律,让他随他所听到的旋律走,无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间,而我们应该最担心的也是时间;因为没有时间的话,我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧,就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词,被屏蔽】,而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事,夏日炎炎时躺在树底下的草地,听着潺潺的水声,看着飘过的白云,亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老,我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化,而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于:自认最快乐的人实际上就是最快乐的,但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁,在千钧一发之际,往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息,感觉它,感觉你自己,并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫,在公司或任何领域里往上攀爬,却在抵达最高处的同时,发现自己爬错了墙头。--[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可;生活中微小之处,照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二:先是获得你想要的;然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习,才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望,也不肯学习的人,没有生存的资格。
章化学与可持续发展
节开发利用金属矿物和海水资源 课时金属矿物的开发和利用
学习目标:
• 1.了解化学方法在金属矿物开发 (主要是金属冶炼)。
• 2.掌握金属冶炼的一般原理基础 及不同金属的冶炼方法。
• 3。掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
金矿
铂矿
Au
Pt
少数不活泼金属以游离态存在(如金和铂)
人类最早发现和应用的金属分别是: 金 银 铜
铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万
吨,年消耗铝土矿超过一亿吨,如果照此发展
下去,地球上的铝土矿资源就会越来越少,直
至有一天枯竭。
讨论: 我们每年数以亿吨计的向自然界索取金
属资源,资源就会越来越少,直至有一天枯
竭。怎样才能使金属资源可持续发展?
4、金属资源的可持续发展 回收和再利用 提高金属矿物的利用率 减少金属的使用量 使用其他材料代替金属材料
②金属位置越靠前,越难被还原,要用较 强的还原手段来还原
12
由于不同的金属离子的得电子能力 不同,所以要采用不同强度的冶炼方法
讨论:金属越活泼,越 易 失电子,该 金属离子就越 难 得电子,还原出该金 属就越 难 。
结论: 要根据金属的活动性顺序不同,
采取不同的冶炼方法
3、金属冶炼的一般方法:
(1)物理提取法
(适用于极不活泼的金属——Pt、Au)
(2)热分解法(适合一些不活泼金属)
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
(3)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 ↑
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
常见的金属矿物资源
大多数金属以 化合态存在
白云石 CaMg[CO3]2
黄铜矿 CuFeS2
辰砂 HgS
菱镁矿 MgCO3
? 如果需要金
属单质,那 怎么办?
——冶炼金属
冶炼金属要追溯到古代 在公元前6000年到7000年左右, 人们就能冶炼出铜
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
我国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。
古代中国劳动人民用木炭炼铁
回忆:初中学过冶炼铁的方法?
高温
Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2
得电子
? 能由此找出金属冶炼的实质吗?
2、金属冶炼的实质 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。
n+
M (被还原)
得电子
M 还原出金属的难 易由谁决定?
【阅读课本88页内容思考】:在金属活动 顺序表中,这些金属冶炼方法分别适用于 那些金属呢?
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法 热分解法 物理提取法
结论:①金属位置越靠后,越易被还原,用一般 的还原方法即可;
……
金属的回收和资源保护
练习
1、下列各种冶炼方法中,可以制得
相应金属的是( C )
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
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: ①Na 电解法 ②Zn 热还原法 ③Hg 热分解法 ④Au 物理提取法
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
探究实验4 - 1
【提出问题】 ①活泼金属能像 CO那样做还原剂 还原出金属吗? ②若能, Fe2O3 跟Al在高温条件下 反应生成什么?
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——铁。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
91.要及时把握梦想,因为梦想一死,生命就如一只羽翼受创的小鸟,无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术,而较不像跳舞的艺术;最重要的是:站稳脚步,为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里,确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖,经历过各种人生烦恼的人,才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小;但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron]
128.医生知道的事如此的少,他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于:一个人能够轻蔑、藐视或批评什么,而是在于:他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰·鲁斯金]
3、铝能用来冶炼难熔金属(如Fe 、V、Mn等),
这是因为铝有( D )
A.两性
B.良好导电性
C.熔点低 D.还原性,在反应中放出大量热
4、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。
思考:为什么人类使用铁器比使用铜器晚?使用铝 制品又比使言,快乐来自于工作,有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰·拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了,因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉·班] 96.人生真正的欢欣,就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己;而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳,只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳]
答:金属越活泼,冶炼难度越大,发现得通常越晚。
85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
金属活动 顺序
K、Ca、Na、Zn、Fe、Sn、
Mg、Al
Pb(H)、Cu
Hg、 Ag
Pt、 Au
金属失电 子能力
强————————————→弱
金属离子 的得电子
弱————————————→强
主要冶炼 电解法 方法
热还原法 热分 物理提 解法 取法
可见,越活泼的金属越难冶炼
阅读:
小资料
以铝为例,生产一吨原铝至少要消耗四吨
铝热反应
结论:一些活泼的金属也可作还原剂还原金属
问题 1、镁条的作用是什么? 2、氯酸钾的作用是什么?
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
小结:冶金的一般方法:
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度――。[老子]
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 思考:电解氯化钠溶液能制得钠吗?
(4)热还原法(适用于大部分金属)
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
注:除了CO、H2、C等做还原剂外,一 些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属
因为我们的生活生产需要金属,所以必须要开 发利用金属资源
但金属资源是不可再生资源,不是取之不尽的
? 那如何解决
利用化学知识,在科学开发利用金属矿 物的基础上,使金属矿物资源得到可持 续发展
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼 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
章化学与可持续发展
节开发利用金属矿物和海水资源 课时金属矿物的开发和利用
学习目标:
• 1.了解化学方法在金属矿物开发 (主要是金属冶炼)。
• 2.掌握金属冶炼的一般原理基础 及不同金属的冶炼方法。
• 3。掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
金矿
铂矿
Au
Pt
少数不活泼金属以游离态存在(如金和铂)
人类最早发现和应用的金属分别是: 金 银 铜
铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万
吨,年消耗铝土矿超过一亿吨,如果照此发展
下去,地球上的铝土矿资源就会越来越少,直
至有一天枯竭。
讨论: 我们每年数以亿吨计的向自然界索取金
属资源,资源就会越来越少,直至有一天枯
竭。怎样才能使金属资源可持续发展?
4、金属资源的可持续发展 回收和再利用 提高金属矿物的利用率 减少金属的使用量 使用其他材料代替金属材料
②金属位置越靠前,越难被还原,要用较 强的还原手段来还原
12
由于不同的金属离子的得电子能力 不同,所以要采用不同强度的冶炼方法
讨论:金属越活泼,越 易 失电子,该 金属离子就越 难 得电子,还原出该金 属就越 难 。
结论: 要根据金属的活动性顺序不同,
采取不同的冶炼方法
3、金属冶炼的一般方法:
(1)物理提取法
(适用于极不活泼的金属——Pt、Au)
(2)热分解法(适合一些不活泼金属)
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
(3)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 ↑
黄铜矿
赤铁矿
铝矿
锰矿
钨矿
锌矿
常见的金属矿物资源
大多数金属以 化合态存在
白云石 CaMg[CO3]2
黄铜矿 CuFeS2
辰砂 HgS
菱镁矿 MgCO3
? 如果需要金
属单质,那 怎么办?
——冶炼金属
冶炼金属要追溯到古代 在公元前6000年到7000年左右, 人们就能冶炼出铜
铜镜
汉武帝时铜币
先秦刀币
我国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。
古代中国劳动人民用木炭炼铁
回忆:初中学过冶炼铁的方法?
高温
Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2
得电子
? 能由此找出金属冶炼的实质吗?
2、金属冶炼的实质 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。
n+
M (被还原)
得电子
M 还原出金属的难 易由谁决定?
【阅读课本88页内容思考】:在金属活动 顺序表中,这些金属冶炼方法分别适用于 那些金属呢?
K Ca Na Mg Al Zn Fe…Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法 热分解法 物理提取法
结论:①金属位置越靠后,越易被还原,用一般 的还原方法即可;
……
金属的回收和资源保护
练习
1、下列各种冶炼方法中,可以制得
相应金属的是( C )
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
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: ①Na 电解法 ②Zn 热还原法 ③Hg 热分解法 ④Au 物理提取法
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
探究实验4 - 1
【提出问题】 ①活泼金属能像 CO那样做还原剂 还原出金属吗? ②若能, Fe2O3 跟Al在高温条件下 反应生成什么?
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——铁。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
91.要及时把握梦想,因为梦想一死,生命就如一只羽翼受创的小鸟,无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术,而较不像跳舞的艺术;最重要的是:站稳脚步,为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里,确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖,经历过各种人生烦恼的人,才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小;但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron]
128.医生知道的事如此的少,他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于:一个人能够轻蔑、藐视或批评什么,而是在于:他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰·鲁斯金]
3、铝能用来冶炼难熔金属(如Fe 、V、Mn等),
这是因为铝有( D )
A.两性
B.良好导电性
C.熔点低 D.还原性,在反应中放出大量热
4、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。
思考:为什么人类使用铁器比使用铜器晚?使用铝 制品又比使言,快乐来自于工作,有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰·拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了,因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉·班] 96.人生真正的欢欣,就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己;而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳,只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳]
答:金属越活泼,冶炼难度越大,发现得通常越晚。
85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
金属活动 顺序
K、Ca、Na、Zn、Fe、Sn、
Mg、Al
Pb(H)、Cu
Hg、 Ag
Pt、 Au
金属失电 子能力
强————————————→弱
金属离子 的得电子
弱————————————→强
主要冶炼 电解法 方法
热还原法 热分 物理提 解法 取法
可见,越活泼的金属越难冶炼
阅读:
小资料
以铝为例,生产一吨原铝至少要消耗四吨
铝热反应
结论:一些活泼的金属也可作还原剂还原金属
问题 1、镁条的作用是什么? 2、氯酸钾的作用是什么?
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
高温
3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
小结:冶金的一般方法:
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度――。[老子]
冰晶石
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 思考:电解氯化钠溶液能制得钠吗?
(4)热还原法(适用于大部分金属)
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑
注:除了CO、H2、C等做还原剂外,一 些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属
因为我们的生活生产需要金属,所以必须要开 发利用金属资源
但金属资源是不可再生资源,不是取之不尽的
? 那如何解决
利用化学知识,在科学开发利用金属矿 物的基础上,使金属矿物资源得到可持 续发展
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼 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