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 第一课时 金属矿物的开发利用 一、金属的存在形式 少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂） 淘金 黄金加工成型 大多数金属是以化合态存在 黄铜矿CuFeS2赤铁矿Fe2O3 铝矿Al2O3 锰矿钨矿锌矿 人类最早发现和应用的金属分别是 ： 5，金属发现的进程 你发现什么了吗？ 金属的发现过程 AuAgCuFe Al 金属越活泼，冶炼难度越大，发现得通常越晚。 公元前一万年 公元前八千年公元前七千年 十九世纪初期 十三世纪初期 二、金属的冶炼 思考一下：我们如何把这些化合态 的金属冶炼成游离态呢？ 请同学们回忆一下，在你们所学过 的知识中，有哪些制取金属的方法 ，请一一举出，并试着用方程式写 出来！ 金属冶炼的原理是什么？ 用还原的方法使金属离子得到电子变成金属原子，从 化合态变成游离态。 1、金属冶炼的本质 n+ M 得电子 M （被还原） 金属阳离子得电子能力比较 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属失电子能力越来越弱 金属阳离子的电子能力越来越强 因为金属离子的得电子能力不同，所以冶炼 方法不同。 2、金属冶炼的一般方法： (1)一些不活泼金属 2HgO=2Hg+O2 加热 2Ag2O=4Ag+O2 加热 热分解法 如Ag，Hg （2）一些非常活泼金属 MgCl2(熔融)=Mg+Cl2 电解 2Al2O3(熔融)=4Al+3O2 电解 冰晶石 2NaCl(熔融)=2Na+Cl2 电解 电解法 如K,Ca,Na,Mg,Al等 Na+ Na 热还原法适用于大部分金属 CuO+H2=Cu+H2O Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温 常见还原剂：CO、H2、C等 除了CO、H2、C等做还原剂外，一 些活泼金属如Al等也可做还原剂还原金属 （3）大多数较活泼的金属 热还原法 装置图 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，有白烟生成。 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3 高温 铝热剂 镁条和氯酸钾的作用是什么？ 思考 引发剂提供大量热量 3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3 高温 请写出MnO2、Cr2O3、分别与Al反 应的化学方程式 3、铝热反应（冶炼高熔点的金属 ） 铝热反应的应用 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 一些比较特殊的方法 湿法炼铜： CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 火法炼铜： Cu2S+O2 =2Cu+SO2 4、不同金属冶炼方法的选择 金属活动性： 强弱 KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu 电解法热还原法 热分解 法 物理方 法