第一节 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用 易晓璐 2009年5月22日
现代—铝、铁合金等多样化的材料
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除了Pt 、Au等极少数金属外，绝大多数金属元素以什么形式存在于自然界？
金属矿石 萤石 CaF2 黄铜矿 CuFeS2 菱镁矿 MgCO3
赤铁矿Fe2O3 黄铁矿FeS2 天然金Au
K 、Ca 、 Na、 Mg 、Al、 Zn 、Fe、Sn 、Pb (H) Cu 、Hg 、Ag、 Pt 、Au 约200年前 约2500年前 K 、Ca 、 Na、 Mg 、Al、 Zn 、Fe、Sn 、Pb (H) Cu 、Hg 、Ag、 Pt 、Au 约6000年前 约6000年前 为什么铁比铜出现得晚， 这说明了什么？
从金属的存在状态和金属矿物的开发利用时先后可以知道：金属矿物的开发利用和金属在自然界中的存在状态与金属的活泼性有关系 如何从金属矿物中提取出我们所需要的金属单质？其原理是什么？
金属的冶炼：将金属矿物中的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 例如，从赤铁矿中冶炼出金属铁 金属冶炼的实质？ 赤铁矿Fe2O3
金属冶炼的实质： 使金属阳离子获得电子还原为金属原子的过程。 示意为：Mn++ne- M
【思考】 根据已有的化学知识选出2~3种金属单质，说出它们的冶炼方法，并写出相关的化学方程式。
金属的冶炼方法 1 加热分解法 2HgO = 2Hg + O2↑ 2Ag2O = 4Ag + O2↑
2 热还原法 H2 C CO H2O CO2↑ CO2 Fe2O3 + = Fe +
思考 铁路工人在野外作业时，用氧化铁和铝的混合物做焊药焊接铁路钢轨，你知道作用原理是什么吗?
铝热反应 铝热 法冶 炼高 熔点 金属 Fe2O3 + 2Al === 2Fe + Al2O3 高温 铝热剂
铝热反应的应用
思考与交流 各个金属的冶炼方法是否相同？ 对于活泼性强的Na等金属是否可以用C、CO、氢气等还原剂来进行还原？
炼钠、钾-----19世纪初 1807年戴维用电解的方法制得了Na； 电解氯化钠
思考、分析 含钠的主要化合物有哪些？ NaCl由哪些粒子组成？能否导电？为什么？ 熔融的NaCl能否导电，为什么？
3 电解法 电解 2NaCl(熔融） ＝ 2Na + Cl2↑
由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。
1886年22岁的美国青年化学家霍尔发现了冰晶石（Na3AlF6）,降低了Al2O3的熔点，电解法制铝成功，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，当然还有很多其它杂质）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。
2Al2O3 (熔融) 4Al ＋3O2↑ 冰晶石 电解 得4×3e- 失6×2e- 电解法冶炼铝
讨论：归纳金属的活动顺序与金属冶炼的关系 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 金属原子失电子能力 强 → 弱 金属离子得电子能力 弱 → 强
B 练一练 下列金属冶炼原理错误的是 A.2NaCl 2Na+Cl2 B.MgO2+H2 Mg+H2O C.Fe2O3+4CO 3Fe+4CO2 D.2HgO 2Hg+O2 通电 △ 高温 △
练一练 C 下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是 加热氧化铝 加热碳酸钙 电解熔融氯化钠 氯化钠与铝粉高温共热
课本：P93 第6题
思考 存在与海底的大量多金属结核矿，将是人类重要的金属资源，请你推测目前开发这些海底金属资源可能会遇到哪些主要问题，并将你的看法和大家交流 通过调查访问和查阅资料，了解回收废旧钢铁、铝制品等在节约能源、保护环境、降低成本等方面的意义。