1、第四章 化学与可持续发展 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 游离态 化合态 正价 人类最早发现和应用的金属在公元前6000年到7000年左右，人们就能冶炼出铜铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币冶炼金属要追溯到古代C+2CuO =CO2 +2Cu高温 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币 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”。资料卡片Cu2(OH)2CO3 2CuO +H2O +CO2 孔雀石青铜：主要含铜和锡、铅，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。黄铜：主要含铜和锌，有良好的强
2、度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。常见的金属矿物资源金矿 Au铂矿 Pt少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂）黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿 人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济 南 陨 铁新 疆 陨 铁南极洲陨铁金、铂等为游离态得电子，被还原Mn+M+n e-主要是化合态 将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。(1)金属在自然界中的存在形式？(2)金属冶炼指的是什么？一、金属矿物的开发利用 1、金属的
3、冶炼冶炼金属的步骤：矿石富集金属冶炼精炼化合价降低自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成 分是Al2O3）中冶炼铝的技术电解槽2Al2O3(熔融)4Al 3O2 电解冰晶石反应原理:电解槽2Al2O3(熔融)4Al 3O2 电解冰晶石反应原理:反应原理:Fe2O33CO 2Fe3CO2高温铁矿石焦炭空气石灰石主要原料：电解法热还原法热分解法 工业上 如何冶炼铝和铁?金属越活泼，越难冶炼2、金属冶炼方法的确定由金属活泼性决定K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag弱强电解法还原法 Fe2O33CO 2Fe3
4、CO2 高温2Al2O3(熔融)4Al 3O2 电解 冰晶石 3、金属冶炼的方法举例（1）热分解法2HgO 2Hg O2 加热2Ag2O 4AgO2 加热Cu2S+O2 2Cu+SO2 高温（2）电解法MgCl2(熔融)Mg Cl2 电解2NaCl(熔融)2NaCl2 电解2Al2O3(熔融)4Al 3O2 电解冰晶石铝土矿（3）热还原法 Fe2O33CO 2Fe3CO2 高温2CuO +C 2Cu+CO2 高温WO3+3H2 W+3H2O 高温实验41 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入漏斗。铝热反应的应用：2AlFe2O3 2FeAl2O
5、3高温3MnO24Al 2Al2O33Mn高温Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O33Co3O4+8Al 9Co+4Al2O3高温高温其它铝热反应：铝热反应：铝某些金属氧化物 Al2O3金属高温铝热反应的应用：铝热反应应用冶炼难熔的金属焊接钢轨（冶练常用的还原剂有：焦炭、CO、H2、Al等活泼金属）（1）该实验装置中还缺 。引发铝热反应的操作为 。（2）若将氧化铁换成氧化镁，该反应（填“能”或“不能”）发生，理由是 。（3）铝热反应的用途有 。用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属不能镁比铝活泼，铝不能置换镁镁条和氯酸钾在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条4、合理开发和利用矿物资源的途径：（1）废旧金属回收；（2）矿物资源保护；（3）寻找金属替代品。（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银回收金属的实例：回收金属的意义：100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯铝杯，赠送给门捷列夫。思考：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？使用铝制品又比使用铁制品晚？答：金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。铝能用来冶炼难熔金属（如Fe、V、Mn等），这是因为铝有()A两性 B良好导电性 C熔点低 D还原性，在反应中放出大量热D谢谢
