1、,第四章 化学与自然资源的开发利用,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,探究点一 金属矿物的开发利用,一、金属在自然界中的存在形式 1金、铂等极少数金属以_形式存在。 2绝大多数金属以_形式存在。在金属化合物中金属元素都显_。,游离态,化合态,正价,二、金属的冶炼 1金属矿物的冶炼步骤:2金属的冶炼原理 金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程,即:Mnne=M。,3冶炼方法,三、有效利用金属资源的途径 1提高金属矿物的_。 2减少金属的_。 3加强金属资源的_。 4使用_代替金属材料。,利用率,使用量,回收和再利用,其他材料,1下
2、列物质可用电解法制得的是( ) ACu BZn CAl DHg 提示:C,2下列方法中不能从溶有黄金的王水中提取出金的方法是( ) A萃取 B用Zn置换 C用Fe置换 D电解 提示:A Au不活泼,其提取方法有多种可能。用铁或锌置换或电解的方法都能得到金。,3从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )A金属导电性强弱 B金属在地壳中的含量多少 C金属的化合价高低 D金属的活动性强弱,提示:D 分析图表知,Al、Fe、Cu三种金属活动性逐渐减弱,而三种金属开发利用的时间由晚到早,由此可判断金属活动性越强
3、,冶炼越困难,开发利用的时间越晚。,4连线,1金属冶炼原理 (1)所有金属单质必须通过化学反应才能获得吗? 提示:不一定。有些金属在自然界中以游离态存在,不必通过化学反应获得,比如金、铂等通过物理方法获得。 (2)利用化合物冶炼金属时,金属元素一定发生还原反应吗? 提示:是的。因为在化合物中金属元素一定为正价,变为单质时化合价降低,得电子,发生还原反应。,2金属的冶炼方法。 金属活泼性不同,所以冶炼方法也不同。常见的冶炼方法有热分解法、热还原法、电解法以及其他方法等。 (1)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,
4、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。,(2)用电解法冶炼活泼金属(如Na、Mg、Al等),能否电解该金属的盐溶液? 提示:不能,应电解熔融状态的该金属化合物。 (3)“火法炼铜”与“湿法炼铜”的反应原理各是什么?各有何缺点?,1金属的冶炼方法 (1)热分解法:一般适用于金属活动顺序中位于汞及以后的金属,即Hg、Ag。 (2)热还原法:一般适用于金属活动性顺序中铝以后汞以前的大多数金属。常用的还原剂有H2、CO、C、Al等,即从Zn到Cu这5种金属。 (3)电解法:一般适用金属活
5、动顺序中铝及铝以前的活动性较强的金属,即K到Al这5种金属。,(4)物理方法:Pt、Au在自然界中以单质形式存在,可以选择物理分离的方法提纯。,用氢气还原法冶炼金属,炼得的金属的纯度相对较高,但成本也较高。 用活泼金属还原法冶炼金属,克服了被炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼的问题,但成本也较高。 由于金属矿石中一般混有多种杂质及在高温下少量还原剂与炼出的金属熔合等问题,用热还原法炼得的金属往往不纯。 (2)电解法冶炼金属,解决了很活泼的金属(K、Ca、Na、Mg、Al等)阳离子难以被还原的问题,或者说电解法一般用于很活泼的金属的冶炼。电解法冶炼金属要消耗大量的电能,成本较高。在工业生产中要注意节能增效。,谢谢观看!,