8.1 课时1 金属矿物的开发利用 2024-2025学年人教版(2019) 高中化学必修第二册(共28张PPT)

(课件网) 金属矿物 的开发利用 第八章 化学与可持续发展 1.了解金属在自然界中的存在形态，熟知金属冶炼的方法及其原理，掌握铝热反应的原理和实验 2.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性 黄金面具 太阳鸟 金杖 青铜立人像 青铜神树 铂 金 陨铁 游离态 金属在自然界中的存在形态 化合态 思考：金属冶炼的实质是什么？ 用 法把 的金属还原成 的金属，即： 还原 化合态 游离态 Mn＋＋ne－→M 金属活动性逐渐减弱 思考：金属活动性不同，还原方法一样吗？ 金属活动顺序表 原因： 金属越活泼、就越难冶炼。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Au、Ag、Cu、 Fe、 古代 现代 Al、 Ti 历史上金属被发现和冶炼利用的顺序 资料 【讨论1】完成下列化学方程式并思考： （1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？ （2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？ （3）这些金属的氧化物的稳定性有什么特点？ 热分解法 适用于冶炼不太活泼的金属（Hg、Ag等） 氧化物的稳定性较差 HgO === △ Ag2O === △ 2 2Hg + O2 ↑ 2 4Ag + O2 ↑ 【讨论2】完成下列化学方程式并思考： （1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？ （2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？ （3）用这种方法冶炼金属有什么缺点？ MgCl2 (熔融) === 电解 Al2O3 (熔融) === 电解 冰晶石 NaCl (熔融) === 电解 Mg + Cl2↑ 2 4Al + 3O2↑ 2 2Na + Cl2↑ 电解法 适合冶炼活动性很强的金属K~Al（排在Zn前） 消耗大量的电能，成本较高 冰晶石(Na3AlF6)： (助熔剂) （4）已知： 化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 熔点/℃ 2800 2050 714 191 ①工业制钾、钠、镁时，电解熔融的KCl、NaCl、MgCl2而不电解熔融的K2O、 Na2O、 MgO；制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是 ②能否电解饱和的氯化钠溶液来制取钠？ K2O、Na2O、MgO的熔点高，熔融时消耗大量热能，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝不导电 不能。 2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解 【讨论3】观察下列化学方程式并思考： （1）这种金属的冶炼方法称为什么方法？ （2）这种方法适用于什么类型的金属的冶炼？ （3）这种方法常用的还原剂有哪些？ CuO + H2 == Cu + H2O 高温 Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2 高温 热还原法 适用于金属活动性介于Zn-Cu之间的大多数金属的冶炼。 C、CO、H2和Al等。 信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之异化为铜。 ———沈括《梦溪笔谈》 用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。 ———明·陆容《菽园杂记》 湿法炼铜 火法炼铜 Cu2S + O2===2Cu + SO2 高温 CuSO4 + Fe=Cu + FeSO4 以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应。 铝热反应 （1）概念： （2）原理： 活泼金属置换不活泼金属。 Al2O3+2Fe Fe2O3+2Al 高温 镁条为引燃剂， 氯酸钾为助燃剂 铝热剂 （3）现象： 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入蒸发皿。 1、铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？ 铝热反应为放热反应，放出的热可以维持反应继续进行，因此不需要持续加热。 2、实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？ 镁条是引燃剂，氯酸钾为助燃剂，点燃镁条，促使氯酸钾分解，释放出氧气，使镁条更剧烈燃烧，单位时间内放出更多热量，从而引发Al和Fe2O3发生反应。 3、蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？ 一是防止蒸发皿炸裂，二是防止生成的熔融物溅出。 【思考与交 ... ...