资源简介

(共18张PPT)
第八章 化学可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第一课时 金属矿物的开发与利用
金属矿物的开发与利用
能从化学角度分析从自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的额作用和贡献
认识资源综合利用的重要意义
教学目标
通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原在金属矿物开发利用中的应用，构建金属冶炼思维模型
通过金属的冶炼，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性
金属矿物的开发与利用
如果时光可以倒流，你最想做的事是什么？
我选择背上行囊，装满铝，回到拿破仑时代换回许多金子。
金属矿物的开发与利用
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5000年前青铜时代
约10000年前
通过金属的使用时间你能得出什么结论？
金属矿物的开发与利用
金属元素在自然界中的存在形态
锰矿
天然Pt
黄铜矿
铝矿
赤铁矿
黄铁矿
锌矿
天然Au
金属矿物的开发与利用
金属的冶炼
Mn+ M
得电子
实质：
金属被利用的早晚取决于金属离子得电子的能力
金属矿物的开发与利用
唐代诗人刘禹锡在《浪淘沙九首》（之六）中有云；
“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈，
美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。
富集法：很不活泼的金属 如 Pt Au
物理提取法
金属矿物的开发与利用
古代炼丹术士葛洪所著丹《抱朴子》中记载砂烧之成水银，积变又还成丹砂。
试着用化学用语表达
2HgO 2Hg + O2↑
2Ag2O 4Ag + O2↑
不活泼的金属 如 Hg Ag
HgS 2Hg + S↑
热分解法
氧化还原反应
金属矿物的开发与利用
炼矿曰扯铜，其法矿千斤( 氧化矿，灼烧得CuO) 用炭七八百斤不等，炉如夹墙，底作圆窠 …… 而铜沉于低，有流碣，即铜成之候矣———清·张泓《滇南新语》。
活泼的金属如 Zn Fe Sn Pb Cu
热还原法
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高温
CuO+H2 === Cu + H2O
高温
氧化还原反应
金属矿物的开发与利用
热还原法
：铝热反应
Fe2O3+2Al === Al2O3+2Fe
高温
氧化还原反应
金属矿物的开发与利用
很活泼的金属 如 K Ca Na Mg Al
电解法
拿破仑三世为什么给客人准备了金质餐具，自己却用铝制餐具？
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
电解
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
电解
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
电解
冰晶石
氧化还原反应
金属矿物的开发与利用
思考
1.能否选用熔融态氧化镁来制备镁单质？
2.能否选用熔融态氯化铝来制备铝单质？
3.冰晶石的作用是什么？
金属矿物的开发与利用
信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。 ——沈括《梦溪笔谈》
用矿(Cu2S) 二百五十箩…… 入大旋风炉，连烹三日三夜，方见成铜———明·陆容《菽园杂记》。
用化学语言描述下列古文
Fe + CuSO4 ===FeSO4+ Cu
湿法炼铜
Cu2S + O2===2Cu + SO2
高温
火法炼铜
金属矿物的开发与利用
富集法
金属矿物的开发与利用
模型构建：冶炼金属
选矿
预处理
粉碎
冶炼
精炼
应用
储量、品位
结合冶炼金属的模型预测分析冶炼金属铁的基本过程
已知：常见的铁矿石有赤铁矿( Fe2O3) 、磁铁矿( Fe3O4) 、菱铁矿( FeCO3) 、黄铁矿( FeS2)
金属矿物的开发与利用
粉碎
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿( Fe3O4)
菱铁矿( FeCO3)
热还原法
H2、C、CO
你如果作为炼铁厂厂长，在冶炼金属时还需要考虑什么？
选矿
预处理
冶炼
精炼
应用
金属矿物的开发与利用
冶炼金属的原料
金属矿物的开发利用
冶炼金属的方法
金属资源利用的可持续发展
金属在自然界的存在形态
冶炼原理与方法
很不活泼的金属
不活泼的金属
活泼的金属
很活泼的金属
物理提取法
热分解法
热还原法
电解法
氧化还原反应
氧化还原反应
氧化还原反应
铝热反应
生产实际
主要途径
感谢您的聆听
THANK YOU FOR YOUR PATIENCE

展开更多......

收起↑