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课时金属矿物的开发利用1.了解金属在自然界中的存在形式。2.掌握金属的冶炼方法。3.掌握铝热反应原理及实验。4.了解金属的回收利用与资源保护的意义，树立资源保护意识。法国皇帝拿破仑三世是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。为了显示他的高贵和尊严，每次宴会，拿破仑三世让客人们用银餐具，自己使用铝碗。为了显示皇帝的高贵和尊严，拿破仑三世在当时为什么不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？拿破仑与铝碗这是由于当时炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度跃居金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。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，当然还有很多其他杂质）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一落千丈，走入千家万户。电解槽阅读了上面的故事，你有哪些思考？化学要研究怎样合理的、高效的利用自然界的资源。随着社会的发展，人们利用自然资源的能力逐渐提高。我们如何开发和利用金属呢？自然界中少数金属（如金、铂）以游离态存在。淘金怎样获得游离态金属？物理提取法（富集法）主要用于提取以游离态存在的极不活泼金属,例如:铂(Pt)、金(Au)等。自然界中绝大多数的金属是以化合态的形式存在。在这些化合物中，金属元素都显正价态。将金属从其化合物中还原出来，用于生产和制造各种金属材料的过程，在工业上称为金属的冶炼。怎样将它们转变为金属单质呢？金属的冶炼金属冶炼的方法举例（1）热分解法适合一些不活泼金属（一般是金属活动性顺序表中排在氢后的金属）2HgO2Hg＋O2↑加热2Ag2O4Ag＋O2↑加热（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)适合一些非常活泼的金属（金属活动性顺序表中Al及Al之前的金属）降低熔点常用的还原剂有：焦炭、CO、H2等。（3）热还原法适合大部分金属（金属活动性顺序表中活动性介于Zn与Cu之间的金属）高炉炼铁的主要反应Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温2CuO+C2Cu+CO2高温WO3+3H2W+3H2O高温Fe+CuSO4====Cu+FeSO4Cu2S+O2====2Cu+SO2↑高温火法炼铜4.其他方法：Cu+2AgNO3====2Ag+Cu(NO3)2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。金属冶炼的实质:在一定条件下,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。即:Mn+得n个电子M（被还原）通过金属冶炼的方法，试归纳金属冶炼的实质。金属活动性顺序表与金属的冶炼：电解法热还原法热分解法金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强物理方法总结KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu铝热反应铝热反应装置Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3高温铝热剂反应现象：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，有熔融物落入蒸发皿。铝热反应：铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、Cr2O3、V2O5等）的混合物在高温下进行的反应。其中铝粉与这些金属氧化物的混合物称为铝热剂。3MnO2+4Al====3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3高温铝热反应的应用冶炼难熔的金属焊接钢轨铝热反应有哪些实际的应用呢？金属的回收和资源的保护回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染。单质的还原性强弱电解法还原法热分解法物理方法金属的冶炼1.金属冶炼的目的是（）A.把金属化合物还原为金属单质B.除去金属中的杂质C.把金属单质变为氧化物D.把电能转变为化学能2.工业上常采用电解法冶炼的金属是（）A.FeB.CuC.AlD.AgAC3.在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（）A．Na、Mg、AlB．Na、K、ZnC．Fe、Cu、AgD．Na、Ca、CuA4.用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是（）A.MnO2B.WO3C.Cr2O3D.Fe3O4D5.下列叙述正确的是（）A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁C．电解冶炼铝的原料是氯化铝D．碳在高温下能还原氧化铝中的铝A请回答下列问题：(1)冰晶石(Na3AlF6)的作用是。(2)电...
