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第1课时人类最早发现和应用的金属分别是：金、银、铜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常见的金属矿物资源白云石CaMg[CO3]2辰砂HgS黄铜矿CuFeS2菱镁矿MgCO3大多数金属以化合态存在如果需要金属单质，那怎么办？——冶炼金属黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开发利用金属资源但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展那如何解决金、铂等为游离态得电子，被还原Mn+M+ne-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、金属的冶炼冶炼金属的步骤：矿石富集→金属冶炼→精炼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，使得制铝成本大大下降，使铝走入千家万户。电解槽2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石反应原理:古代中国劳动人民用木炭炼铁我国古代炼铁工业长期领先于世界，我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。反应原理:Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温铁矿石焦炭空气石灰石主要原料：工业上如何冶炼铝和铁?为什么铁和铝的冶炼方法不同？金属越活泼，越难冶炼2、金属冶炼方法的确定—由金属活泼性决定电解法还原法Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石电解法热还原法热分解法KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu弱强物理提炼法3、金属冶炼的方法举例（1）热分解法2HgO2Hg＋O2↑加热2Ag2O4Ag＋O2↑加热适合一些不活泼金属（一般是H后的金属）（2）电解法MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石铝土矿适合一些非常活泼金属（Zn前金属）冰晶石：六氟合铝酸钠NaAlF6作助熔剂降低氧化铝的熔点思考？为什么制备镁用电解氯化镁的的方法而冶炼铝用电解氧化铝的方法？MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点（℃）28522072712190沸点（℃）360029801418180解释：氧化镁的熔点很高，而氯化镁熔点较低，所以电解熔融物进行冶炼时，选用氯化镁而不选用氧化镁，以节约熔化所需能量。相反的，氧化铝的熔点很高，氯化铝的熔点很低，却采用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝的原因是：氧化铝和氧化镁一样很容易从天然矿物获得，甚至其本身就有天然矿物(铝土矿、光卤石等)，而氯化铝不存在天然矿物其无水盐很难制得，而且还需要耗费大量的能量，制备并且电解氯化铝舍近求远，得不偿失。另外氯化铝是共价化合物，需要将氯化铝溶解在某溶剂中或者向其熔融物中加入某种溶质，增强其导电性。（常用的还原剂有：焦炭、CO、H2等）（3）热还原法（Zn—Cu中等活泼金属）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温2CuO+C2Cu+CO2高温高炉炼铁主要反应WO3+3H2W+3H2O高温（4）其他冶炼方法Cu2S+O22Cu+SO2高温火法炼铜Fe+CuSO4Cu+FeSO4湿法炼铜实验4-1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：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3高温3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn高温Cr2O3+2Al2Cr+Al2O33Co3O4+8Al9Co+4Al2O3高温高温其它铝热反应：铝热反应：铝在一定条件下跟某些金属氧化物发生氧化还原反应，同时放出大量的热，生成氧化铝和液态金属铝＋某些金属氧化物Al2O3＋金属高温常用的还原剂还有哪些?铝热剂：铝粉和某些金属氧化物组成的混合物引燃剂：镁条助燃剂：...
