1、第四章 化学与自然资源的开发利用,第1课时 金属矿物的开发利用,铝元素是自然界中含量最多的金属元素,一、金属在自然界中的存在形式,金属,游离态,化合态,铂、金,绝大多数金属,二、金属的冶炼,1、概念：工业上将金属从含有金属元素的矿石中 还原 出来的过程。,2、实质：,化合态 游离态,3、步骤：,矿石富集,金属冶炼,金属精炼,（1）矿石的富集：矿石中含有大量的杂质，冶炼前应该先除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。,（2）冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，选择合适的方法把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。,（3）精炼：大多数矿石中含有多种金属，需要进一步精炼，以提高金属的纯度。,三、金属
2、冶炼的方法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,失电子能力：,得电子能力：,越是后面的金属越不活泼，得电子能力越强，越容易从其化合物中游离出来,1、热分解法,适用于不活泼金属的冶炼,2、热还原法,（1）高炉炼铁：,（2）氢气还原氧化铜：,（3）焦炭还原氧化铜：,适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有 焦炭、一氧化碳、氢气 、铝等,铝热反应,P89实验41,铝热反应,实验原理：,实验现象：,1.镁条剧烈燃烧，发出耀眼光芒，火星四射,2.放出大量的热,3.纸漏斗的下部被烧穿,4.有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固
3、体,铝热反应,1.氯酸钾：助燃剂， 提供氧气。,2.镁条：引燃剂， 提供热量促使氯酸钾分解。,铝热反应,为什么承接反应物的蒸发皿内要垫适量的沙子？,1、防止蒸发皿炸裂； 2、防止熔融的液体溅出伤人,铝热反应,为什么要在内层滤纸底部剪一个小孔？,使熔融物易于落下,铝热反应,铝热剂：铝和某些金属氧化物的混和物（Cr2O3,V2O5,MnO2等),应用：a.冶炼高熔点金属b.焊接钢轨,3、电解法,适用于活泼金属的冶炼,注意：1、熔融是熔融态而不是水溶液,2、必须是离子化合物才可以电解冶炼,金属冶炼方法的选择与金属活动性的关系,K Ca Na Mg Al Zn FeCu Hg Ag Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,四、物理法,用于在自然界中主要以游离态存在的Pt、Au,淘金原理,金以游离态存在于沙石中，在溪流的搬运下，泥沙、金子的颗粒和水一起移动，它们移动的速度和状态不同，所以在河床的某区域可以形成金沙富积的地带。,五、湿法冶炼,利用在溶液中发生的化学反应，对原料中的金属进行提取和分离的方法，如湿法炼铜,FeCuSO4=FeSO4Cu。,六、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,谢谢！,
