2025/3/24開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時(shí)1/222025/3/24一、金屬礦物開發(fā)利用黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦2/222025/3/24金銀人類最早發(fā)覺(jué)和應(yīng)用金屬分別是：銅3/222025/3/24思考：分析一下這是什么原因呢？Cu2（OH）2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑

C+2CuO=====CO2+2Cu高溫銅是人類第一個(gè)大量使用金屬，結(jié)束了漫長(zhǎng)“石器時(shí)代”.

在公元前6000年到7000年左右，人類開始前進(jìn)了象征古代文明開端“銅器時(shí)代”。銅鏡漢武帝時(shí)銅幣先秦刀幣4/222025/3/24我國(guó)古代煉鐵工業(yè)長(zhǎng)久領(lǐng)先于世界，我們?cè)谖鳚h初時(shí)已經(jīng)知道用木炭與鐵礦石混合高溫冶煉生鐵，領(lǐng)先歐洲一千余年，南宋末年工匠又掌握了用焦炭煉鐵，而歐洲最早英國(guó)直到500年后（相當(dāng)于清朝乾隆末年），才掌握這一技術(shù)。古代中國(guó)勞感人民用木炭煉鐵5/222025/3/24“金屬的冶煉”的實(shí)質(zhì)是什么？

冶煉金屬實(shí)質(zhì)是用還原方法使金屬化合物中金屬離子得到電子變成金屬原子。

將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料過(guò)程在工業(yè)上稱為金屬冶煉。6/222025/3/24金屬活動(dòng)性次序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性逐步減弱金屬離子得電子能力逐步增強(qiáng)7/222025/3/24冶煉金屬方法

要根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序不同，采取不同的冶煉方法8/222025/3/241.熱分解法（適合一些不活潑金屬）2HgO===2Hg+O2↑加熱2Ag2O===4Ag+O2↑加熱冶煉金屬的幾種方法2.物理提取法：適合用于極不活潑金屬——Pt、Au9/222025/3/243.熱還原法（適合用于大部分金屬）CuO+H2===Cu+H2O高溫Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫10/222025/3/24鋁熱反應(yīng)試驗(yàn)4－1注意觀察現(xiàn)象11/222025/3/24反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條猛烈燃燒，放出大量熱，發(fā)出刺眼白光，紙漏斗內(nèi)猛烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫鋁熱劑鋁是還原劑，在一定條件下與一些金屬氧化物反應(yīng)，把其中金屬還原成單質(zhì)。所以一些活潑金屬也可作還原劑。12/222025/3/243MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng)13/222025/3/24鋁熱反應(yīng)應(yīng)用

鋁熱反應(yīng)原理能夠應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也慣用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等。14/222025/3/24因?yàn)樵缙跓掍X十分困難，所以鋁價(jià)格十分昂貴，一度超越金銀之上，直至19世紀(jì)上半葉，鋁還是歐洲許多高級(jí)珠寶店高檔貨。然而自從美國(guó)青年化學(xué)家霍爾創(chuàng)造電解制鋁法后，制鋁工藝不停改進(jìn)，現(xiàn)在人們已經(jīng)熟練掌握了從鋁土礦（主要成分是Al2O3，當(dāng)然還是有很多其它雜質(zhì)）中冶煉鋁技術(shù)了，使得制鋁成本大大下降，鋁價(jià)格也一降千丈，走入千家萬(wàn)戶。Al15/222025/3/244.電解法（適合一些非?；顫娊饘伲㎝gCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解16/222025/3/24KCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAgPtAu電解法熱還原法熱分解法物理提取法17/222025/3/24

今天鋁產(chǎn)量已經(jīng)僅次于鋼鐵了，鋁及鋁合金成為當(dāng)代文明不可缺乏金屬，鋁在工業(yè)上被稱為“鋼精”，是因?yàn)樗辖鸩坏p，而且強(qiáng)度足以替換鋼鐵，鋁除了用于建材之外，還被用于航天工業(yè)，如我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)，外殼全部用鋁合金制成，美國(guó)阿波羅—11號(hào)，宇宙飛船所用金屬材料中，鋁及合金75%左右，能夠說(shuō)人類送上太空金屬中，鋁是最多了。注意：正常人人體，每70千克體重約含61毫克鋁。但鋁攝入過(guò)多卻是對(duì)人體有害，經(jīng)研究表明，鋁元素能滲透人腦，與神經(jīng)元細(xì)胞釋放出來(lái)含有傳遞信息功效有機(jī)堿反應(yīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息受阻，引發(fā)老年癡呆。18/222025/3/24鎂在地殼中含量只有鋁四分之一，而且鎂比鋁愈加活潑，所以要想礦物質(zhì)中獲取鎂，代價(jià)比鋁更高。Mg海洋中含有大量氯化鎂，海水又咸又苦。咸是因?yàn)楹新然c，苦是因?yàn)楹新然V，一樣道理，粗鹽易潮解是因?yàn)槠渲泻休^多氯化鎂，而氯化鎂易吸水。據(jù)估算，假如每年從海水中提取1億噸鎂,再過(guò)一百萬(wàn)年，海水中鎂含量也只會(huì)從當(dāng)前0.13%降低到0.12%，即只降低了萬(wàn)分之一?？芍^取之不盡，用之不竭。19/222025/3/241.不一樣金屬，冶煉方法不一樣+nM得電子M（被還原）因?yàn)榻饘匐x子得電子能力不一樣，所以冶煉方法不一樣。2.金屬活動(dòng)性次序金屬冶煉金屬活動(dòng)次序金屬失電子能力

金屬離子得電子主要冶煉方法K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、Ag、Pt、Au強(qiáng)————————————→弱