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课件网) 第四章 化学与自然资源的开发与利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 一、金属矿物的开发利用 一、金属矿物的开发利用 1、金属元素的存在 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合态存在于自然界。 2、金属的冶炼 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 矿石中的金属是: 分析: 得电子, 被还原 化合态 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性不同，还原方法一样吗？ ①热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。 Hg Ag ②热还原法:适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼 Zn Fe Sn Pb (H) Cu ③电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。 K Ca Na Mg Al ④物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。Pt Au 3、金属冶炼的方法 简单，实用，节省的原则 1.热分解法 有些不活泼金属(Hg、Ag)仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热能分解。 冶炼方法的选择原则: 《本草纲目》：水银乃至阴毒物，因火煅丹砂而出 2.热还原法 多数金属的冶炼过程属于热还原法。 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属(铝) Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 高炉炼铁 铝热法炼铁 炼铜 火法炼铜 Fe+ CuSO4 === Cu+ FeSO4 湿法炼铜 3．电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，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或氧化物的方法来冶炼。 4、物理方法 《浪淘沙》 -刘禹锡 日照澄洲江雾开, 涛金女伴满江隈. 美人首饰侯王印, 尽是沙中海底来. Pt、Au K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 电解法 热还原法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 活泼 中等活泼 不活泼 （C、CO、H2、Al等） （氧化物、氯化物） （氧化物） 热分解法 历史上金属被发现和冶炼利用的顺序 Au、Ag、Cu、 Fe、 Al、 Ti 原因： 越活泼的金属越难冶炼， 熔点越高的金属越难冶炼。 随着社会生产力和科学的发展， 难冶炼的金属才被冶炼出来 古代 现代 铝热反应 1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？ 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。 铝热剂 镁条为引燃剂 氯酸钾为助燃剂 铝热剂：铝与氧化铁的混合物 结论：铝是常用的还原剂，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。 其它铝热反应 铝热反应的应用 （1）铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。 （2）在冶金工业上也常用这一反应原理，冶炼难熔金属钒、铬、锰等。 1、下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是（ ） A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、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 及性质，推测制取下列金属最适宜的方法： ①Na ②Zn ③Hg ④Au C 电解法 加热还原法 加热分解法 物理提取法 3、根据下表回答，工业生产电解镁应该 选择_____作原料， 原因是_____。 MgCl2 MgCl2的熔点低，电解工艺设备 相对简单,成本低 物质 MgCl2 MgO 熔点 614℃ 2852℃ 金属矿物资源有限 合理利用矿物资源 有效使用金属产品、材料 途径： 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 使用其他材料代替金属材料 海水水资源的利用 海水化学资源的利用 二、海水资源的开发利用 海水资源的广泛性： 海洋约占地球表面积71% 海水中水的储量约为1.3×109 亿吨 约占地球总水量97%（3%在陆地 ... ...
