1、第四章 化學與可持續(xù)發(fā)展,第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源,自然資源與可持續(xù)發(fā)展 廣義地講，所謂自然資源，是指在一定時間、地點的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟價值的，以提高人類當前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱?？沙掷m(xù)發(fā)展的目標是滿足人類需要，強調(diào)人類的行為要受到自然界的制約、強調(diào)代際之間、人類和其它生物種群之間、不同國家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，社會的可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和全球可持續(xù)發(fā)展。,一、金屬礦物的開發(fā)和利用,請同學們列舉出常見金屬的名稱？越多越好！,金屬活動性順序,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt

2、 Au,金屬活動性由強逐漸減弱,你能否給金屬的冶煉下一個定義？,金屬元素種類多，分布廣，活動性差別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們在生活和生產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，這就需要把金屬從礦石中提煉出來，提煉的過程就是金屬的冶煉過程。,金屬冶煉的原理是什么？,金屬的冶煉的步驟： 礦石的富集、冶煉、精煉,金屬冶煉有哪些方法？你們覺得金屬活動順序與金屬冶煉方法有沒有聯(lián)系呢？如果有，有什么規(guī)律嗎？,冶煉金屬的方法,要根據(jù)金屬的活動性順序不同，采取不同的冶煉方法,1、熱分解法（適合一些不活潑金屬）,2HgO = 2Hg + O2 ,加

3、熱,2Ag2O = 4Ag + O2 ,加熱,2、電解法（適合一些非?；顫娊饘伲?MgCl2 (熔融) = Mg + Cl2 ,電解,2Al2O3 (熔融) = 4Al + 3O2 ,電解,冰晶石,2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2 ,電解,3、熱還原法（適合大部分金屬）,CuO+H2 = Cu + H2O,高溫,Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 ,高溫,小結(jié)： （1）熱分解法和電解法適用于金屬活動順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。 （2）熱還原法適用于金屬活動順序中部的金屬冶煉 （3）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。,K Ca Na Mg Al Zn

4、 Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 電解法 熱還原法 熱分解法 物理提取法,鋁熱反應,注意觀察現(xiàn)象,反應現(xiàn)象：劇烈反應，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。,Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3,高溫,其它鋁熱反應,3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3,高溫,Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3,高溫,3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3,高溫,你能總結(jié)出鋁熱反應的規(guī)律嗎？,鋁熱反應的應用,鋁熱反應的原理可以應用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應原理，使鋁與金屬氧化物反應，冶煉釩、鉻、錳等,閱讀課本P

5、81頁表4-1 常見金屬的冶煉原理,金屬的回收和資源保護,1、回收金屬的意義： （1）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源； （3）減少環(huán)境污染,以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。如果人類消費的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約5000萬噸，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省95以上的能源消耗。,你知道嗎？,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計， 每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源2132TJ(電能約占82)，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為55TJ(燃料約占80)，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的26，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量97以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)保效益十分顯著。,小資料,2、回收金屬的實例 （1）廢舊鋼鐵用于煉鋼；（2）廢鐵屑用于制鐵鹽； （3）