1、第1课时金属矿物的开发利用【注意】少数金属在自然界中能以游离态的形式存在；而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在在地壳中，含量最高的金属元素是铝，其次是铁一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用1、金属元素在自然界中、金属元素在自然界中 存在的形态存在的形态游离态游离态化合态化合态不活泼的金属（不活泼的金属（Au /Ag /Pt）比较活泼的金属比较活泼的金属3、金属冶炼的主要步骤、金属冶炼的主要步骤 2、金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理和实质(1)原理：原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解的方法把金属化合物还原为金属单质即MnneM金属离子金属单质(2
2、)实质：实质：得到电子得到电子目的：除去杂质目的：除去杂质，提高矿石右的有用提高矿石右的有用成分的含量成分的含量目的：得到金属单质目的：得到金属单质目的：提高金目的：提高金属的纯度属的纯度4. 金属冶炼的一般方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au约200年前约3000年前铁器时代约6000年前青铜时代人类冶炼金属历史时间：【思考】请分析推测人类发现和使用金属材料，可能受哪些因素的影响？ 为什么？ 金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。因为金属越活泼还原性就越强，其离子的氧化性越弱，得电子能力越弱，就越难被还原，故使用的时间越晚。金属活动顺序与金
3、属冶炼关系金属活动顺序与金属冶炼关系K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au(2)热分解法热分解法：（适用于不活泼的金属适用于不活泼的金属Hg和Ag） 4、金属冶炼方法、金属冶炼方法根据金属的活泼性根据金属的活泼性(1)物理提取法物理提取法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在2HgO 2HgO2、2Ag2O 4AgO2 活泼金属还原法活泼金属还原法(铝热反应铝热反应)： (3)热还原法热还原法：适用范围是适用范围是较活泼的金属较活泼的金属 ZnCu焦炭、焦炭、CO、H2、Al 高温焦炭还原法：焦炭还原法：2PbOC 2PbCO2 C2ZnO 2Zn
4、CO2高温一氧化碳还原法一氧化碳还原法：3COFe2O3 2Fe3CO2高温氢气还原法氢气还原法： WO33H2 W3H2O高温高温高温 2AlCr2O3 Al2O32Cr 10Al3V2O5 6V5Al2O3(4)电解法：电解法：(适用范围是适用范围是活泼的金属活泼的金属 KAl)2Al2O3(熔融) 4Al3O22NaCl(熔融) 2NaCl2、MgCl2(熔融) MgCl2 、电解电解电解b.金属焊接，如：如：野外焊接钢轨等5、铝热反应、铝热反应铝与某些难熔金属氧化物(如：如：Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应(2)反应原理：Fe2O32Al=2F
5、eAl2O3高温铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合高温a.冶炼高熔点、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等如：如：3MnO24Al=3Mn2Al2O3(1)概念： (3)应用应用6、回收废旧金属的意义、回收废旧金属的意义(1)回收金属的意义：回收金属的意义：节约矿物资源、节约能源、减少环境污染(2)废旧金属的最好的处理方法是回收利用如：如：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银7、合理开发和利、合理开发和利用金属资源的主要途径用金属资源的主要途径(1)提高金属矿物的利用率(
6、2)开发环保高效的金属冶炼方法(3)防止金属的腐蚀(4)加强废旧金属的回收和再利用(5)使用其他材料代替金属材料二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用1、海水水资源的利用、海水水资源的利用(1)海水水资源利用海水水资源利用海水淡化海水进行循环冷却(2)海水淡化海水淡化蒸馏法电渗析法离子交换法含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素2、海水的化学资源利用海水的化学资源利用(1)海水中的化学元素：海水中的化学元素：(2)海水中化学资源的利用海水中化学资源的利用(3)从海水中获取能源从海水中获取能源从
7、海水中提取铀和重水，用于核能开发开发潮汐能、波浪能等新型能源3、从海水中提取镁的流程从海水中提取镁的流程基本步骤基本步骤及主要反及主要反应应制熟石灰CaCO3= CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg2Mg22OH=Mg(OH)2酸化，制备MgCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发浓缩、冷却结晶析出MgCl26H2O脱水，制备无水MgCl2在氯化氢气流中使MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁电解熔融的MgCl2，制备镁 MgCl2(熔融) = MgCl2因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却【注意】【注意】MgCl26H2O加热脱水制无水氯化镁时，为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加热分解得到MgO需在HCl气流中加热4、从海水中提取溴的流程、从海水中提取溴的流程(主要方法：主要方法：空气吹出法)工艺流程工艺流程图图主要反应主要反应Cl22Br=Br22Cl(氧化)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(富集)Cl22Br=Br22Cl(提取)5、从海带中提取碘的流程、从海带中提取碘的流程工艺流程工艺流程海带浸泡氧化过滤提纯碘单质工艺流程图工艺流程图主要反应主要反应2H2IH2O2=I22H2O
