金属冶炼的方法

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
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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，科学开发利用金属矿 物，使金属矿物资源得到可持续发展
黄铜矿 CuFeS2
菱镁矿 MgCO3
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金属元素种类多，分布广，活动性差别大， 在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以 游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合 态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料 多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中 提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。
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自然资源与可持续发展
广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、 地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前 和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发 展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自 然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之 间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济可 持续发展，社会可持续发展、资源可持续发展、环境 可持续发展和全球可持续发展等方面。
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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
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回忆：初中学过冶炼铁的方法？
Fe2O3 + 3CO== 2Fe + 3CO2
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请同学们列举出常见金属的名称？你知道 它们在自然界中的存在形式吗？
少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能 以游离态存在，如金、铂、铜、银；化学性质 比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。 大多数金属在自然界中是以化合态存在的，如 铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。
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冶炼金属要追溯到古代：
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”。
铜 镜 汉武帝时铜币
先秦刀币
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冰晶石 电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？
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电 解 法
阴 极
阳 极
阴 极
阳 极
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙等几 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，只能用通电分解其 熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
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金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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； 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 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
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑ 对于不活泼金属，可以直接用加热分解 的方法将金属从其化合物中还原出来
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（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 ↑
第一节 开发利用金属矿物和海 水资源 （1）
金属矿物的开发利用
本节课要学习的主要内容
1
2 3 4
金属冶炼的实质
金属冶炼的方法 常见金属的冶炼原理 金属资源的可持续发展
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化学研究和应用的目标
用已有的化学知识开发利用自然界的物质资源 和能量资源，同时创造新物质（主要是高分子） 使人类的生活更方便、舒适。在开发利用资源的 同时要注意保护环境、维护生态平衡，走可持续 发展的道路；建立“绿色化学”理念：创建源头 治理环境污染的生产工艺。
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常见的金属矿物资源
金矿 Au
铂矿 Pt
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少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）
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 辰砂 HgS
如果需要金 属单质，那 怎么办？ ——冶炼金属
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（4）热还原法（适用于大部分金属）
CuO+H2 === Cu + H2O Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑ 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
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2.冶炼方法
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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 ↑
得电子
高温
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+ 得电子 M （被还原） M
还原出金属的难 易由什么决定？
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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