1、4.1 4.1 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿 一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用 金属元素种类多，分布广，活动性差别金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数化学性大，在自然界的存在形式各异，少数化学性质不活泼的金属，在自然界中以游离态存质不活泼的金属，在自然界中以游离态存在，如金、铂等。化学性质比较活泼的金在，如金、铂等。化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在属，在自然界中以化合态存在。（一）金属元素在自然界中的存在形态（一）金属元素在自然界中的存在形态1、游离态：极少
2、数不活泼金属，如金、铂。、游离态：极少数不活泼金属，如金、铂。2、化合态：多数较活泼金属，如铝以铝土矿、化合态：多数较活泼金属，如铝以铝土矿 形式、铁以铁矿石形式存在。形式、铁以铁矿石形式存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在。化大多数金属在自然界中是以化合态存在。化学要研究如何合理高效的利用这些金属矿物，学要研究如何合理高效的利用这些金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生将其中的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，这一过程在工业上产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为称为“金属的冶炼金属的冶炼”。金属冶炼的实质是用还原的方法金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化
3、合物中的金属离子得到使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。电子变成金属原子。Mn+ne-=M （二）金属的冶炼（二）金属的冶炼金属活动性顺序金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱金属离子的得电子能力逐渐增强金属离子的得电子能力逐渐增强金属冶炼的方法金属冶炼的方法1、热分解法、热分解法2、电解法、电解法 3、热还原法、热还原法 1、热分解法、热分解法:适用于金属活动性顺序表适用于金属活动性顺序表中不活泼金属的冶炼，如中不活泼金属的冶炼，如Ag、Hg的冶炼。的冶炼。2HgO=2Hg+O22Ag2
4、O=4Ag+O2 在金属活动性顺序中，钾、在金属活动性顺序中，钾、钙、钠、镁、铝等几种金属的还钙、钠、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失原性很强，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来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼或氧化物的方法来冶炼，这种方，这种方法叫电解法。法叫电解法。2、电解法、电解法:适用于钾、钙、钠、镁、适用于钾、钙、钠、镁、铝等非常活泼金属的冶炼。铝等非常活泼金属的冶炼。电解电解2NaCl（熔融）（熔融）=2Na+Cl2MgCl2（
5、熔融）（熔融）=Mg+Cl2电解电解电解电解2Al2O3（熔融）（熔融）=4Al+3O2冰晶石冰晶石电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的金属纯度高，耗电量大，生产成本高金属纯度高，耗电量大，生产成本高。熔融物熔融物属于离子化合物。属于离子化合物。3、热还原法、热还原法:适用于金属活动性顺序表适用于金属活动性顺序表中介于中介于Zn和和Cu之间的金属的冶炼。之间的金属的冶炼。原理：在高温下发生氧化还原反应，原理：在高温下发生氧化还原反应，用还原剂将金属从它们的化合物用还原剂将金属从它们的化合物 中还原出来。如：中还原出来。如：CuO+H2=Cu+H2O
6、高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温高温Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3 高温高温1、CO：适用于较不活泼的金属，多用于：适用于较不活泼的金属，多用于冶炼合金，成本较低冶炼合金，成本较低2、H2适用于高温不和水反应的金属，金适用于高温不和水反应的金属，金属成分纯度高，熔点高，生产成本高属成分纯度高，熔点高，生产成本高3、活泼金属：适用于高熔点、较不活泼、活泼金属：适用于高熔点、较不活泼的金属，生产成本高，金属纯度高的金属，生产成本高，金属纯度高小结：常见的还原剂小结：常见的还原剂实验步骤：实验步骤：1、取一根粉笔，在大头挖个、取一根粉笔，在大头挖个槽槽，用酒精浸泡用酒精浸泡
7、。2、取、取 0.5g干燥的氧化铁粉末干燥的氧化铁粉末和和0.1 g铝粉均匀混合后取适铝粉均匀混合后取适量放入粉笔槽中量放入粉笔槽中。3、用用酒精灯加热，酒精灯加热，观察现象。观察现象。创新实验（用创新实验（用Al冶炼冶炼Fe）加热，氧化铁粉末和铝粉加热，氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应。发生剧烈反应。放出大放出大量的热，量的热，并发出耀眼的光芒。并发出耀眼的光芒。待槽中熔融物冷却待槽中熔融物冷却后，倒出，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现后，倒出，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。落下的是铁珠。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温铝热剂铝热剂铝是还原剂，在一定的条件下与某些金
8、属氧化物反铝是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。属也可作还原剂。实验现象实验现象：铝热剂在高温下的反应叫铝热剂在高温下的反应叫铝热反应铝热反应。铝热反应是置换反应，单质金属的活动性比氧化物铝热反应是置换反应，单质金属的活动性比氧化物中金属活动性强。中金属活动性强。铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接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，冶炼钴、钒、锰等铝与金属氧化物反应，冶
9、炼钴、钒、锰等3MnO2+4Al=3Mn+2Al2O3 高温高温3Co3O4+8Al=9Co+4Al2O3 高温高温铝热反应的应用铝热反应的应用焊接钢轨焊接钢轨冶炼高熔点的金属冶炼高熔点的金属3V2O5+10Al=5Al2O3+6 V 高温高温阅读教材阅读教材P89表表4-1常见金属的冶炼原理常见金属的冶炼原理 练习：练习：Co3O4 +Al V2O5 +Al MnO2 +A l总结：不同金属冶炼方法的选择总结：不同金属冶炼方法的选择金属活动性：金属活动性：强强弱弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法要根据金属的活
10、动性顺序不同，采取不同的冶炼方法(三三)、金属的回收和使用途径、金属的回收和使用途径1、回收金属的意义、回收金属的意义（1）节约矿物资源；（）节约矿物资源；（2）节约能源；）节约能源；（3）减少环境污染）减少环境污染2、有效使用金属产品、材料的主要途径、有效使用金属产品、材料的主要途径提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量，提高金属矿物的利用率，减少金属的使用量，加强金属资源的回收和再利用，使用其他材加强金属资源的回收和再利用，使用其他材料代替金属材料等。料代替金属材料等。1、下列各种冶炼方法中，可以制得、下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是（相应金属的是（）A、加热氧化铝、加热氧化铝
11、B、加热碳酸钙、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热、氯化钠与铝粉高温共热2、根据金属在金属活动顺序表中的位置、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：Na Zn Hg Au C电解法电解法加热还原法加热还原法加热分解法加热分解法物理提取法物理提取法3、用铝热反应冶炼出的金属的状态用铝热反应冶炼出的金属的状态 是（是（）A、固态、固态 B、气态、气态 C、液态、液态 D、三种状态都有可能、三种状态都有可能4、铝能用于冶炼难熔的金属（如铁、钒、铝能用于冶炼难熔的金属（如铁、钒、锰等），这是因为铝
12、具有（锰等），这是因为铝具有（）A、两性、两性 B、导电性好、导电性好 C、熔点低、熔点低 D、还原性，在冶炼反应中放出大量的热、还原性，在冶炼反应中放出大量的热5、不能用热分解法制得的金属是（不能用热分解法制得的金属是（）A、铁、铁 B、银、银 C、镁、镁 D、汞CDAC 课后作业课后作业 教材P93习题1、2、6、7在我的印象里，他一直努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己，他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他，大多看到了他的前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的：“如果这世上真有奇迹，那只是努力的另一个名字，生命中最难的阶段
13、，不是没有人懂你，而是你不懂自已。”而他的奇迹，是努力给了挑选的机会。伊索寓言中，饥饿的狐狸想找一些可口的食物，但只找到了一个酸柠檬，它说，这只柠檬是甜的，正是我想吃的。这种只能得到柠檬，就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何改变。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪，独立纠结的樊胜美，乐观自强的邱莹莹，文静内敛的关睢尔，古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼，拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯，这样无论什么事她都有最准确的判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一个好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小
14、蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁；关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文件；就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外其实她们有很多路可以走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行，为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来，但至少可以为明天积累，否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成？身边经常有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想改变。还说：“改变干嘛？这个年龄了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他的生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为什么好久不联系我？她说自已每天累的
15、像一条狗，我问她为什么那么拼？她笑：“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换的上司，海归，虽然她有了磨合几任领导的经验，但这个给她带来了压力。她的英语不好，有时批阅文件全是大段大段的英文，她心里很怄火，埋怨好好的中国人，出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服，流露出了嫌弃她的意思，甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门？她的脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她羞辱？两个人很不愉快。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁的人了，开始拿出发狠的学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学的女儿和自己英语对话，连看电影也是英文版的。功夫不负有心人，当
16、听力渐渐能跟得上上司的语速，并流利回复，又拿出漂亮的英文版方案，新上司看她的眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了几本英文书在她桌上，心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了，她才发现新上司的优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个社会很功利，但也很公平。别人的傲慢一定有理由，如果想和平共处，需要同等的段位，而这个段位，自己可能需要更多精力，但唯有不断付出，才有可能和优秀的人比肩而立。人为什么要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见的沟沟坎坎，但一直努力的人总会守得云开见月明。有些人明明很成功了，但还是
17、很拼。比如剧中的安迪，她光环笼罩，商场大鳄是她的男闺蜜，不离左右，富二代待她小心呵护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得让身边人仰视。这样优秀的人，不管多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的，而是能量，能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中，努力真的重要，它能改变一个人的成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要的，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题的人，胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上，不知道怎么办的时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到的永远是家，走出去看到的
18、才是世界。把钱放在眼前，看到的永远是钱，把钱放在有用的地方，看到的是金钱的世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来亿万财富。世界上最大的市场，是在人的脑海里！要用行动控制情绪，不要让情绪控制行动；要让心灵启迪智慧，不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别，主要差在两耳之间的那块地方！人无远虑，必有近忧。人好的时候要找一条备胎，人不好的时候要找一条退路；人得意的时候要找一条退路，人失意的时候要找一条出路！孩子贫穷是与父母的有一定的关系，因为他小的时候，父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线！有什么信念，就选择什么态度；有什么态度，就会有什
19、么行为；有什么行为，就产生什么结果。要想结果变得好，必须选择好的信念。播下一个行动，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格；播下一种性格，收获一种命运。思想会变成语言，语言会变成行动，行动会变成习惯，习惯会变成性格。性格会影响人生！习惯不加以抑制，会变成生活的必需品，不良的习惯随时改变人生走向。人往往难以改变习惯，因为造习惯的就是自己，结果人又成为习惯的奴隶！人生重要的不是你从哪里来，而是你到哪里去。当你在埋头工作的时侯，一定要抬头看看你去的方向。方向不对，努力白费！你来自何处并不重要，重要的是你要去往何方，人生最重要的不是所站的位置，而是所去的方向。人只要不失去方向，就永远不会失去自己！这
20、个世界唯一不变的真理就是变化，任何优势都是暂时的。当你在占有这个优势时，必须争取主动，再占据下一个优势，这需要前瞻的决断力，需要的是智慧！惟一能移山的方法就是：山不过来，我就过去。人生最聪明的态度就是：改变可以改变的一切，适应不能改变的一切！是产生在人的思想里。你没找到路，不等于没有路，你想知道将来要得到什么，你必须知道现在应该先放弃什么！把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁能积累能量，谁就能获得回报；谁若自怨自艾，必会坐失良机！人人都有两个门：一个是家门，成长的地方；一个是心门，成功的地方。能赶走门中的小人，就会唤醒心中的巨人！要想事情改变，首先自己改变，只有自己改变，才可改变世界。人最大的敌人不是别人，而是自己，只有战胜自己，才能战胜困难！
