金属矿物开发利用课件
合集下载
人教版高中化学必修二课件金属的开发和利用
第一课时
•
钙 铀 云 母 蓝铜矿
钼 铅 矿
赤铜矿
•
孔雀石
一、金属矿物的开发和利用 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+ + ne•
M
思考与交流：
请举例说明: 你都学过哪些化学反应, 可以将金属从化合态转变 成游离态?
•
1、热分解法（适合一些不活泼金属）
•
实验 现象
化学方 程式
高温
铝热反应的应用
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，冶炼锰、铬、钴等 •
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温
高温
•
根据金属的活泼性不同选 择不同的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
（C,CO,H2,Al等）
热分 物理提 解法 取法
冶炼方法的选择:简单,实用,节省,环保
•
以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿 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。 如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用 量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消 耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有 极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨 合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比， 可以节省95％以上的能源消耗。
•
钙 铀 云 母 蓝铜矿
钼 铅 矿
赤铜矿
•
孔雀石
一、金属矿物的开发和利用 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+ + ne•
M
思考与交流：
请举例说明: 你都学过哪些化学反应, 可以将金属从化合态转变 成游离态?
•
1、热分解法（适合一些不活泼金属）
•
实验 现象
化学方 程式
高温
铝热反应的应用
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，冶炼锰、铬、钴等 •
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温
高温
•
根据金属的活泼性不同选 择不同的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
（C,CO,H2,Al等）
热分 物理提 解法 取法
冶炼方法的选择:简单,实用,节省,环保
•
以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿 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。 如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用 量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消 耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有 极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨 合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比， 可以节省95％以上的能源消耗。
人教版化学九下第八单元课题3金属资源的利用和保护课件
28
解：设需要含Fe 2O 380%的赤铁矿质量为x。
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1－3%)
160 112
=
2
240
x×80% t×（1－3%）
解得： x=3880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3 880t。
29
THANK YOU
金属资源的利用和保护
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理 论上可炼出含铁96%的生铁583t。
21
解法二：
设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁96%的生铁质量为x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160
112
1000 t×80% 96%·x
22
160 1000 t×80%
=
112 96%·x
解得： x=583 t
第2课时
新课导入
【资料一】 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿 吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。
据估计一些矿物可供开采的年限
32
【资料二】 有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材 料相当于年产量的20%～40%。
33
思考讨论： 1．金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？ 2．金属腐蚀会给我们带来哪些危害？ 金属资源短缺和金属的腐蚀是对人类社会发展的严峻挑战， 因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
银
0.000 01
金
0.000 000 5
金属元素在地壳中的含量
3
金、银等以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
解：设需要含Fe 2O 380%的赤铁矿质量为x。
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1－3%)
160 112
=
2
240
x×80% t×（1－3%）
解得： x=3880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3 880t。
29
THANK YOU
金属资源的利用和保护
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理 论上可炼出含铁96%的生铁583t。
21
解法二：
设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁96%的生铁质量为x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160
112
1000 t×80% 96%·x
22
160 1000 t×80%
=
112 96%·x
解得： x=583 t
第2课时
新课导入
【资料一】 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿 吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。
据估计一些矿物可供开采的年限
32
【资料二】 有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材 料相当于年产量的20%～40%。
33
思考讨论： 1．金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？ 2．金属腐蚀会给我们带来哪些危害？ 金属资源短缺和金属的腐蚀是对人类社会发展的严峻挑战， 因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
银
0.000 01
金
0.000 000 5
金属元素在地壳中的含量
3
金、银等以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
邳州市第二中学高中化学必修2课件4-1-1金属矿物的开发利用
【典例2】
下列金属冶炼的反应原理，错误的是(
)
通电 A．2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ △ B．MgO＋H2=====Mg＋H2O 高温 C．Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2 △ D．2HgO=====2Hg＋O2↑
【解析】
本题主要考查有关金属冶炼的反应原理。一
般很活泼的金属用电解法(K—Al)。较活泼的金属用还原法 (Zn—Cu )。此法要求在高温时还原剂的还原性大于被冶炼的 金属；不活泼的金属用热分解法(Hg、Ag)。由于Mg的还原 性大于H2，故B不正确。
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越 广，但绝大多数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的 金属矿物中。那么，怎样从金属矿物中得到金属呢？不同的 金属冶炼方法是否相同呢？
新知识· 导学探究
●新知导学 1．金属在自然界中存在的形态 1 2 除了 □ ________、 □ ________等极少数金属以外，绝 3 大多数金属以□________的形式存在于大自然中。
5.合理开发和利用金属矿物资源
●典例透析 【典例1】 (2012· 经典习题选萃)金属材料在日常生活、
生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是 ( ) A．越活泼的金属越难冶炼 B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原 子 D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
答案：①Fe、Zn、Cu等较活泼的金属 ②活泼金属(如Na、Mg、Al等) ③Hg、Ag等不活泼金属 ④高熔点金属(如V、Cr、Mn等)的冶炼
点拨：根据金属的活动性来确定金属的冶炼方法。
知识点2
铝热反应及金属的回收利用
新教材高中化学第8章化学与可持续发展第1节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用海水资源的开发
应用体验 1．金属使用的发展历程如下：
由此得出的下列结论中正确的是
(D )
A．金属越活泼被发现越早
B．金属发现的早晚与其在地壳中的含量有关
C．金属的化合价越高，被发现的越晚
D．金属越活泼，其金属单质越难冶炼
解析：由图可知，性质越活泼的金属越难冶炼，使用年限越短。金
属发现的早晚与其在地壳中含量无关，越活泼的金属，发现的越晚，故
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多 数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样 从金属矿物中得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？
海洋是人类可持续发展的重要基地。浩瀚的海洋中，蕴藏着极其丰 富的矿物资源、生物资源和药物资源，其经济价值可观，开发前景十分 诱人。
选D。
2．下列方法中，不能实现海水淡化的是
(C )
A．蒸馏法
B．电渗析法
C．过滤法
D．离子交换法
解析：过滤不能除去海水中可溶性盐，不能起到淡化海水目的，故
选C。
3．某同学设计了从海水中提取镁单质的四种方法，从化学原理和经
济效益角度分析，最可行的是
(D )
A．海水―Na―O→HMg(OH)2―电―解→Mg
3．微观分析·得规律。从海水中提取元素，图片记忆法固然重要， 但无论哪种元素的提取，首先都必须富集元素，然后进一步发生反应提 取。
4．火眼金睛·明辨析。正确辨析“二馏、二裂、二化”，即利用概 念，正确辨析分馏、干馏、裂化、裂解、气化、液化，注意其区别与联 系，加深对煤、石油、天然气三大化石燃料应用的认识。
第3课时 不同价态含硫物质的转化
学习目标
核心素养
1.了解金属在自然界中的存在形式， 科学态度与社会责任：
第四章第一节第1课时课件.ppt
电解 (Ⅳ)：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=====
Mg＋Cl2↑，符合④。
学习·探究区
第四章 第一节 第1课时
2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选
用不同方法冶炼不同金属的主要依据是
(C )
A．金属在自然界中的存在形式
本
课 栏
B．金属元素在地壳中的含量
△ A．2HgO=====2Hg＋O2↑
本 课
B．4Al＋3MnO2=高==温==2Al2O3＋3Mn
栏 目 开
△ C．H2＋MgO=====Mg＋H2O
关
高温
D．4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2
解析 根据金属的冶炼规律，Hg 可用热分解法；Mn 属于高 熔点金属，可用铝热法；Fe 在金属活动性顺序表中处在中间 位置，可用热还原的方法，还原剂可用 CO；Mg 比 H2 活泼， H2 不能和 MgO 反应，故 C 选项错误。
教学重难点：金属的冶炼和铝热反应的原理。
知识·回顾区
第四章 第一节 第1课时
1．常见金属的活动性顺序如下： K――C―a―N―a―M―金g―A属―l―Z活―n动―F性―e S―由n―强P―b―逐H―渐―C减―u―弱H―g―A―g―P―t―A→u
本 举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断与依据。
氯酸钾:_助__燃__剂__，__为___镁__条__继__续__燃__烧___提__供__氧__气__，__引___发__铝__热__反。应
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明
生成物中有金属铁。
学习·探究区
归纳总结
第四章 第一节 第1课时
《金属的冶炼》课件
环境影响与可持续发展
减少废气和废水排放
01
通过改进工艺和采用清洁能源，降低金属冶炼过程中的废气和
废水排放。
资源循环利用
02
对冶炼过程中的副产品和废弃物进行回收和再利用，提高资源
利用率。
低碳发展
03
推广使用低碳技术，降低金属冶炼过程中的碳排放，促进可持
续发展。
资源枯竭与替代材料
寻找替代资源
针对稀缺金属，积极寻找和开发新的替代资源， 保障产业发展需求。
地下开采
通过挖掘井巷进入地下矿 体，然后进行矿石开采的 方法。
特殊采矿方法
针对一些特殊类型的矿石 或地层，采用特殊的采矿 方法，如海洋采矿等。
矿石的富集与精炼
矿石的富集
通过物理或化学方法将矿石中的 有用成分聚集在一起，提高其品 位。
矿石的精炼
将富集后的矿石进行高温熔炼或 其他化学处理方法，提取出纯金 属。
03
优点
04
对环境影响较小，适用于处理高 品位矿05
金属冶炼的应用与实例
钢铁冶炼
总结词
钢铁冶炼是金属冶炼中最重要的应用之一，涉及高炉、转炉和电炉等多种工艺。
详细描述
钢铁冶炼是将铁矿石还原成生铁，再进一步加工成钢材的过程。高炉炼铁是传统的钢铁冶炼方法，通过焦炭燃烧 产生高温还原铁矿石中的铁元素。转炉炼钢则是在高温下吹入氧气将生铁氧化成钢水，电炉炼钢则是利用电能加 热钢原料进行熔炼。
06
金属冶炼的未来展望与挑战
新技术发展
熔融还原技术
利用铁矿和碳作为原料，通过直接熔融还原炼铁，具有低能耗、 低污染的优点。
生物冶金技术
利用微生物的代谢产物来提取金属，具有环保、低成本的特点，但 提取效率较低。
化学必修2第四章金属矿物的开发和利用课件
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海 产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海 水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K 、Au、Mg、B等金属
碘的提取
海藻中含有丰富的碘元素(以 I－形式存 在)。实验室中提取碘的流程如下： 海藻 ―灼―烧→
（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着 物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪碎， 用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。
（2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全 成灰，停止加热，冷却。
（3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入 10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使 可溶物溶解，过滤。
海藻灰
―浸―泡→
悬浊液
――①→
含I－的 溶液
适―量―②C→l2
含I2溶液
――③→
碘的有 机溶液
―→
晶体碘
(1)实验操作③的名称是萃__取__分___液_，所用 主要仪器名称为_分__液__漏__斗_。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试
剂是_B__、__D_(填序号)。
A．酒精(沸点78 ℃) B．四氯化碳(沸点77 ℃) C．甘油(沸点290 ℃) D．苯(沸点80 ℃)
2.热还原法
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
加热
CuO+ H2 == Cu+H2O
要点二 铝热反应 1．反应实验
实验 操作
实验 现象
镁条剧烈燃烧，放出一定的热，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，并发出耀眼的白光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海 产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海 水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K 、Au、Mg、B等金属
碘的提取
海藻中含有丰富的碘元素(以 I－形式存 在)。实验室中提取碘的流程如下： 海藻 ―灼―烧→
（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着 物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪碎， 用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。
（2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全 成灰，停止加热，冷却。
（3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入 10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使 可溶物溶解，过滤。
海藻灰
―浸―泡→
悬浊液
――①→
含I－的 溶液
适―量―②C→l2
含I2溶液
――③→
碘的有 机溶液
―→
晶体碘
(1)实验操作③的名称是萃__取__分___液_，所用 主要仪器名称为_分__液__漏__斗_。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试
剂是_B__、__D_(填序号)。
A．酒精(沸点78 ℃) B．四氯化碳(沸点77 ℃) C．甘油(沸点290 ℃) D．苯(沸点80 ℃)
2.热还原法
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
加热
CuO+ H2 == Cu+H2O
要点二 铝热反应 1．反应实验
实验 操作
实验 现象
镁条剧烈燃烧，放出一定的热，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，并发出耀眼的白光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
2023届高三化学高考备考一轮复习：金属材料和矿物质的开发和利用课件
下列说法不正确的是 A．反应①产生的气体是 H2 B．反应②为 Al2O3＋2OH－══2AlO－ 2 ＋H2O C．反应③的白色沉淀是 Al(OH)3 D．黑色固体中不含 Al 和 Fe3O4
(D)
(2)(2022·山 东 滨 州 高 三 检 测 ) 铝 热 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2Al ＋ Fe2O3═高═温═Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述： “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”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3 的熔 点、沸点数据如下：
[提示] 镧镍合金可作储氢材料。
1．冶炼金属常用以下几种方法：
①热分解法 ②以活泼金属Na、Mg等作为还原剂 ③以C、CO或
H2作为还原剂 ④电解法 ⑤利用铝热反应原理还原 下列金属各采用哪种方法冶炼最佳(用上述方法的序号填空)。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属___③___。 (2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属__④____。 (3)Hg、Ag等不活泼金属__①____。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属___⑤___。
(2)(2022·经典习题汇编)下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的
( D)
选项 金属 存在形式
冶炼方法
A 铜 化合态 铁的金属性比铜强，可将铁与CuSO4溶液反 应冶炼铜
B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁
钠的金属性强，一般的还原剂很难将其还原 D 钠 化合态
[微点拨] 1．电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧 化物，而不是盐溶液。
2．铜除了用热还原法冶炼外，还可以用湿法炼铜或电解法进行冶 炼。
人教版高中化学必修二课件：4.1.1金属矿物的开发利用
Ⅲ.2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr
Ⅳ.先从光卤石中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
则Ⅰ属于方法①,Ⅱ属于方法③,Ⅲ属于方法③,Ⅳ属于方法④。综
上分析,B 选项不正确。
答案:B
问题导学
当堂检测
迁移训练 1 人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是(
些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,
使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难
熔的金属氧化物中置换出来。
答案:D
问题导学
当堂检测
铝热反应
1.原理
用铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质。如 Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,3Co3O4+8Al
(3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO
W+3H2O;
2Cr+Al2O3;
2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法
制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3
和冰晶石共熔体的方法:
①2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
②MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
)
A.铁、铝、铜、钛
B.铜、铁、铝、钛
C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
解析:人们最早大量生产和使用的金属是铜,其次是铁,铝的大量生
产和使用才有近百年的历史,将来应用最广泛的金属是钛。
答案:B
问题导学
当堂检测
Al2O3+2Cr
Ⅳ.先从光卤石中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
则Ⅰ属于方法①,Ⅱ属于方法③,Ⅲ属于方法③,Ⅳ属于方法④。综
上分析,B 选项不正确。
答案:B
问题导学
当堂检测
迁移训练 1 人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是(
些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,
使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难
熔的金属氧化物中置换出来。
答案:D
问题导学
当堂检测
铝热反应
1.原理
用铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质。如 Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,3Co3O4+8Al
(3)CO 还原 Fe2O3:Fe2O3+3CO
W+3H2O;
2Cr+Al2O3;
2Fe+3CO2。
问题导学
当堂检测
3.电解法
制取 Na、Mg、Al 时分别使用电解熔融态 NaCl、MgCl2、Al2O3
和冰晶石共熔体的方法:
①2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
②MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
)
A.铁、铝、铜、钛
B.铜、铁、铝、钛
C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
解析:人们最早大量生产和使用的金属是铜,其次是铁,铝的大量生
产和使用才有近百年的历史,将来应用最广泛的金属是钛。
答案:B
问题导学
当堂检测
《金属资源的利用和保护》金属和金属材料PPT课件(第2课时)
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
160
112
800t
X
16
800t
1012
X
160 X =11 2 × 800t
X = 560t
折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t
答：1000t可炼出生铁为583t
练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？
。
4.铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因
此铁制品可以全部被锈蚀,因而铁砂锈纸应及时除去。金属表面除锈
可以用物理方法,如刀刮、用
擦等。
5.讨论食品包装里纸袋中的铁粉有何作用? 防止食品氧化变质和受潮。
探究问题二:金属资源的保护
1.阅读课本P19—P20有关我国稀土资源的储量和利用的资料。
学完本课题你应该知道：P21
学生练习：1、根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生 锈的条件又是什么？
与氧气、水和二氧化碳接触
2、通过实验回答，铁钉在 下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中
3、如图所示实验，装置中出现的现象是（D ）
氧化碳与氧化铁的反
应来探究炼铁的原理
，装置如下图所示。
1请、回为答避有免关一问氧题化：碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方
框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序a→ → →
。
C装置中NaOH的作用是
db
。
除去残余的二氧化碳e
2、实验开始时，应先通一氧化碳再加热 (填“先加热再
通CO”或“先通CO再加热”)，目的赶是尽玻璃管内的空气
沪科版九年级化学课件第五单元第2节金属矿物铁的冶炼
例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理 论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 生铁的质量：
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量
练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧 化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
观察实验并思考下列问题:
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？
目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热 时发生爆炸 2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？
目的是防止水倒吸；防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？ 目的是将尾气中有毒气体CO点燃，转化为CO2。
（即物质跟氧结合的反应称为氧化。物质失去氧的 过程称为还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反 应，这种物质叫还原剂。物质失去氧的反应叫还原反 应，这种物质叫氧化剂。）
如在反应3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧的 过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生的反应就叫还原反应 。Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。
2、常见矿石
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿 FeS2
褐铁矿 Fe2O3·XH2O
磁铁矿 Fe3O4
菱铁矿 FeCO3
铝土矿 Al2O3
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
黄铜矿 CuFeS2
赤铜矿 Cu2O
铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金 属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。
生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石
赤铁矿石: 3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t
2013届高三化学一轮复习课件：11.1开发利用金属矿物和海水资源(人教版)
(4)0.67 mol·L－1 2.3 mol·L－1
1．下列金属的工业制法正确的是(
)
A．制钛：用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下 还原铁矿石中的铁 C．制钠：用海水作原料制得精盐，再电解纯净氯化钠 溶液得到金属钠 D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜
试回答下列问题： (1)粗盐中含有Ca2＋ 、Mg2＋ 、SO等杂质，精制时所用试剂为： A.盐酸；B.BaCl2 溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3 溶液。加入 试剂的顺序是__________。 (2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应 为 ______________ 。 与 电 源 负 极 相 连 的 电 极 附 近 溶 液 pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若保证电解 后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是______________ __________________________________________________。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
点面导图
考向分析
本节高考重点考查： (1)金属的冶炼； (2)垃圾资源的回收利用； (3)海水资源开发利用的方法。 多以选择题型呈现，难度中等。预计2013年该部分知识将 与环境保护、工农业生产和社会热点等问题结合考查。
一、金属矿物的开发利用 1．金属的冶炼方法 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即： Mn＋＋ne－===M。 冶炼方法 冶炼钠 电解法 冶炼镁 冶炼铝
【答案】
(1)BCDA(或CBDA) 变大 向电解液中通入一定量的HCl
(2)2Cl － －2e－ ===Cl2↑ 气体 (3)HCl
开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)张ly精品课件
4、可用热分解法就可能制得的金属有（ C ） A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na Al 5、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO
作为还原剂还原法 ；②热分解法 ；③电解法 ；④ 铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、 Mn，试标明适宜的冶炼方法。 Al： ③ ； Mg： ③ ；Cu： ① ； ④ 。 Hg： ① ；Mn：
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温
铝热反应的应用
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
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
C + 2CuO == CO2 ↑ + 2Cu
高温
秦始皇陵墓 世界文化遗产
汞矿 ( HgO)
2HgO
加热
2Hg ＋ O2 ↑
秦始皇地宫埋“水银”之谜 《史记》记载：始皇陵有大量水银。地质学家先后两次来始 皇陵采样。发现始皇陵封土土壤样品中果然出现“汞异常”。 科学家由此得出初步结论:《史记》中关于始皇陵中埋藏 上百吨汞的记载是可靠的。地宫埋“水银”的千古谜案终于解 开了。 单质的汞，在自然界中是极为罕见的。为什么两千多年前 就能得到上百吨的水银呢？
铝热反应
实验4－1 注意观察现象
反应现象：剧烈燃烧，火星四射，沙里 有火热熔融物
高中化学人教版《金属材料》教学课件1
答案
高考真题实战
1． (2019·江苏高考 )下列有 关物质的性质与用途具 有对应关系的是 ()
A．NH4HCO3 受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2 具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3 具有两性，可用于电解冶炼铝
答案
2．(2018·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池 之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流 程如下：
3．金属冶炼的一般步骤 (1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。 (2)冶炼：利用氧化还原反应，用 01 __还__原__剂___把金属矿石中的金属离 子 02 _还__原___成金属单质。 (3)精炼：提纯金属。 4．金属冶炼方法 (1)金属冶炼方法与金属活动性的关系
(2)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)
下列叙述错误的是( ) ④该有机物分子不含羧基和羟基，无法发生酯化反应，故④错误；
已知：CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）==CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·mol－1 A. 热稳定性：Na2CO3<NaHCO3
D．在平衡移动A时逆．反应合速率理先增大处后减理小 废旧电池有利于保护环境和资源再利用
(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的 化学性质仍然不变。
(3)黑色金属材料和有色金属材料不是从材料的颜色上分的，铁、铬、 锰及其合金材料不是黑色的，仍为银白色，而有色金属中除金为黄色，铜 为红色外，其他绝大多数是银白色的。
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。 (1)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水银、硅钢。( × ) 错因：水银是金属汞，属单质。 (2)合金中的金属元素以化合物的形式存在。( × ) 错因：在合金中，金属或非金属都是以单质的形式存在。 (3)合金的硬度低于成分金属，合金的熔点一般高于其成分金属。( × ) 错因：合金的硬度高于成分金属，合金的熔点一般低于它的成分金属。 (4)合金比纯金属的导电性更强。( × ) 错因：合金的导电性不一定比纯金属更强，如铝合金的导电性比纯铝 要差。 (5)合金不如纯金属的应用范围广。( × ) 错因：合金比纯金属的应用范围更广。
高考真题实战
1． (2019·江苏高考 )下列有 关物质的性质与用途具 有对应关系的是 ()
A．NH4HCO3 受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2 具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3 具有两性，可用于电解冶炼铝
答案
2．(2018·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池 之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流 程如下：
3．金属冶炼的一般步骤 (1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。 (2)冶炼：利用氧化还原反应，用 01 __还__原__剂___把金属矿石中的金属离 子 02 _还__原___成金属单质。 (3)精炼：提纯金属。 4．金属冶炼方法 (1)金属冶炼方法与金属活动性的关系
(2)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)
下列叙述错误的是( ) ④该有机物分子不含羧基和羟基，无法发生酯化反应，故④错误；
已知：CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）==CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·mol－1 A. 热稳定性：Na2CO3<NaHCO3
D．在平衡移动A时逆．反应合速率理先增大处后减理小 废旧电池有利于保护环境和资源再利用
(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的 化学性质仍然不变。
(3)黑色金属材料和有色金属材料不是从材料的颜色上分的，铁、铬、 锰及其合金材料不是黑色的，仍为银白色，而有色金属中除金为黄色，铜 为红色外，其他绝大多数是银白色的。
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。 (1)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水银、硅钢。( × ) 错因：水银是金属汞，属单质。 (2)合金中的金属元素以化合物的形式存在。( × ) 错因：在合金中，金属或非金属都是以单质的形式存在。 (3)合金的硬度低于成分金属，合金的熔点一般高于其成分金属。( × ) 错因：合金的硬度高于成分金属，合金的熔点一般低于它的成分金属。 (4)合金比纯金属的导电性更强。( × ) 错因：合金的导电性不一定比纯金属更强，如铝合金的导电性比纯铝 要差。 (5)合金不如纯金属的应用范围广。( × ) 错因：合金比纯金属的应用范围更广。
第八章 第一节 第1课时 金属矿物的开发利用课件下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
【补偿训练】
金属锂是密度最小的金属,等质量的金属,锂能释放出更多的电子,故常用来制
造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方
法是( )
A.电解法
B.热还原法
C.热分解法
D.铝热法
【解析】选 A。锂的金属性介于钠、镁之间,应该与 Na、Mg 的冶炼方法相同, 即电解法。
探究任务二 铝热反应 【生产情境】 铝热反应是以铝粉和氧化铁为主要反应物的放热反应。当温度超过 1 250 ℃ 时,铝粉激烈氧化,燃烧而放出大量热。这种放热反应的温度可达 3 000 ℃以上。 铝热反应非常迅速,作用时间短。铝热反应原理可以应用在生产上,例如焊接钢 轨、冶炼难熔金属、制作传统的烟火剂等。
2.为什么冶炼镁时不能使用MgO,冶炼铝时不能使用AlCl3? 提示:因为氧化镁熔点太高,不易熔化,所以不用,而氯化镁熔点低,易熔化且 熔化后易电离出自由移动的阴、阳离子,所以用氯化镁;氯化铝是共价化合 物,熔化时不能电离出自由移动的阴、阳离子,所以不能使用,只能用熔点较 高的氧化铝。 3.金属活动性顺序与金属的冶炼方法有什么关系? 提示:大部分金属采用高温热还原法,不活泼金属(如Hg、Ag)采用直接加热 分解法,非常活泼的金属采用电解法。
湿法炼铜:_F__e_+_C_u_S_O__4_=_=_=_F_e_S_O__4+__C_u_
火法炼铜:_C_u_2_S_+_O__2_=_高=_=温_=__2_C__u_+_S_O_2_
【情境·思考】如图是我国古代和现代冶金的两张图片,那么人类使用金属 的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系?
提示:金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活 泼性。金属越活泼,冶炼时所需条件要求越高,在人类历史上出现的相对晚 一些。金属越不活泼,冶炼的方法越简单,人们使用的时间越早,所以有青铜、 铁器等时代的发展历程。
金属矿地下开采-ppt课件.ppt
第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法 二、竖井开拓法
竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体（一 般矿体倾角大于45º）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20º）。 这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍 。
1.穿过矿体的竖井开拓方案
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
（三）上部竖井 下部盲竖井开拓 方案
这种开拓方案一 般适用于矿体或矿体 群倾角较陡，矿体一 直向深部延伸，地质 储量较丰富的矿山。 另外，因竖井或盲竖 井的生产能力较大， 所以中型或偏大型矿 山多用这种方法。
L 75 Ⅲ
4 Ⅰ
采区 6
7 Ⅱ
4 Ⅰ
盘区宽
盘区
B
2付 1主
3
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
五、矿床的开采顺序
（一）井田阶段的开采顺序
（1）下行式——即自上而下进行开采。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法 四、联合开拓法
（一）上部平硐下部盲竖井开拓方案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③ ② Hg________； Na_________；
金属冶炼的一般ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
金属的活动顺 K Ca Na Mg Al 序： 金属原子 失电子能力 金属离子 得电子能力 主要冶炼方法
Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
强→弱 弱→强 电解法
热分 物理提 热还原法 解法 取法
课外作业：
• 可持续发展是指既满足现代人的需求又 不损害后代人满足需求的能力
化学必修二
第四章 第一课时
矿石
白云石 CaMg[CO3]2
辰砂 HgS
钒钛磁铁矿石
黄铜矿 CuFeS2
铝土矿Al2O3
菱镁矿 MgCO3
萤石 CaF2 绝大多数金属以化合物的形式存在于 NaCa2Al5Si13O36•14H2O 资料 自然界中
寻找一种方法： 用废铝罐作为原料制取明矾？
现象 反应方程式
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3
高温
其它铝热反应
高温
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
高温
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3 铝热反应一般用于冶炼钒、铬、锰等高熔点金属
高温
铝热反应的应用
辉沸石
钙铀云母 Ca(UO2)2(PO4)2•12H2O
翠铜矿CuSiO3.6H2O
金矿
铂矿
马达加斯加街头淘金者
《浪淘沙》-刘禹锡
千淘万漉虽辛苦 吹尽黄沙始见金
刚果手工金矿开采
淘金原理
原理是:金的质量较沙重,在淘去粗沙后, 用水银滚动吸附金,水银是已知唯一可以 粘附金的物质.
二、金属的冶炼
金属冶炼：利用金属矿物，将其中的金
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于 焊接钢轨等。
金属的回收和资源保护
1）、金属冶炼带来的危害：
（1）消耗大量的能量;（2）易造成环境污染。
2）、列举回收金属的实例 3）、回收金属的意义：
随堂训练
1.不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，
主要原因是（
D
）
A、金属在自然界中的分布不同
B、金属在自然界中的含量不同
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 金属冶炼的实质：
n+ 得ne-, 被还原 R
R
金属冶炼的方法：
电解法 热分解法 热还原法
实验4-1 铝热反应：利用铝还
原金属氧化物的反应
镁条的燃烧为铝热剂提供高温 条件，氯酸钾为镁条继续燃烧 提供氧。 镁条剧烈燃烧，发出白光，导致混合物 激烈反应过后，有红色熔融物质生成。
电解
随堂训练
4. 冶炼和提取金属常用以下几种方法： ①以C或CO、H2作还原剂还原 ②电解法 ③热分解法 ④铝热反应 ⑤物理提取法，现冶炼 和提取下列金属，试标明适宜的冶炼或提取方法。 ①④ ② Fe________； Mg________；
① Cu_________； ⑤ Au_________。
C、金属在自然界中的存在形式不同
D、金属的活动性不同
随堂训练
2. 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
随堂训练
3、列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的 （ B ） A. 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑ 高温 B. Al2O3＋3H2 2Al＋3H2O 高温 C. Fe3O4＋4CO Fe＋4CO2↑ △ D. 2HgO 2Hg＋O2↑