第四章化学与自然资源的开发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自然界中绝大多数金属以化合态存在，只有少数金属以游离态存在（金、银、铂）1.金属元素在自然界中的存在形式黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿(1)含铁的矿物主要有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）等。赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）菱铁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(2)铜矿主要有黄铜矿(CuFeS2)、斑铜(Cu2FeS4)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。黄铜矿孔雀石铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。(3)铝矿主要有铝土矿(Al2O3·H2O；Al2O3·3H2O)和明矾石矿[K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3]等。铝土矿明矾石矿将金属从其化合物中还原出来，使之转变为单质的过程。冶炼的步骤：第一步：矿石的富集除去杂质，提高矿石中有用成分含量。第二步：冶炼利用氧化还原反应，在一定条件下，把金属离子还原成单质。第三步：精炼：采用一定方法，提炼纯金属。得电子，被还原Mn+M+ne-2.金属冶炼指的是什么？一、金属矿物的开发利用思考与交流：请同学们阅读课本88页，总结金属冶炼的方法有哪些？各适应于冶炼哪一些金属？热分解法电解法热还原法由于金属的活动性顺序不同，相应的金属阳离子的得电子能力不同，所以要采用不同强度的冶炼方法。金属越活泼，越失电子，该金属阳离子就越得电子，还原出该金属就越。易难难金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu物理提取法（1）热分解法：对于不活泼金属，由于其化合物不稳定，常采用加热分解的方法冶炼。2HgO2Hg＋O2↑加热2Ag2O4Ag＋O2↑加热热分解法（2）热还原法：大多数金属的冶炼都是高温下使用还原剂（如CO、H2、C(焦炭)）还原完成的。高温高炉炼铁：Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2热还原法金属冶炼方法的选择铝热反应：铝和某些金属氧化物在高温下发生剧烈的，放出大量的热的反应。（反应类型为置换反应）铝热反应炼铁：2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe高温剧烈燃烧，火珠四溅，沙里有火红熔融物，放出大量的热量铝热反应的应用：①铝热反应会放出大量热，可用来冶炼高熔点相对较不活泼金属（如Fe、Cr、V、Mn等）；②焊接钢轨。引燃剂：助燃剂：铝热剂：Mg为铝热反应提供热量KClO3为镁燃烧提供氧气铝粉和金属氧化物的混合物14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，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu物理提取法热分解法热还原法2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解（3）电解法：对于非常活泼的金属，工业上采用电解熔融的盐或氧化物的方法来冶炼，利用强大的电流强迫金属阳离子得电子变为单质。电解法电解熔融的氯化钠金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu物理提取法热分解法热还原法2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石助熔剂（3）电解法：对于非常活泼的金属，工业上采用电解熔融的盐或氧化物的方法来冶炼，利用强大的电流强迫金属阳离子得电子变为单质。物质熔点（℃）MgCl2714MgO2850AlCl3190Al2O32072MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解电解法湿法冶金—用活泼金属把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2(4)其它方法：Cu2S+O2===2Cu+SO2↑高温火法炼铜3.冶炼金属的几种方法1.地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：（1）______________________________；（2）______________________________；（3）______________________________；（4）______________________________。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它材料代替金属材料2.回收金属的意义：（1）___________________；（2）___________________；（3）_______...
