金属矿物的开发利用.ppt

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1、开发利用金属矿物珍惜地球资源转变发展模式金银人类最早发现和应用的金属分别是：铜思考：分析一下这是什么原因呢？一、金属矿物的开发利用黄铜矿赤铁矿铝矿锰矿钨矿锌矿1、金属元素的存在：除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。Cu2（OH）2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑C+2CuO=====CO2↑+2Cu高温铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”.在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。铜镜铜币先秦刀币我国古代炼铁工业长期领先于世界，

2、我们在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。古代中国劳动人民用木炭炼铁1.合金的概念和性质合金是的物质。2.合金的性质合金的性质并不是各成分金属性质的总和。⑴合金具有许多良好的，，性能；⑵硬度一般比各组成金属；⑶熔点一般比它的各组成金属。两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合在一起而形成的具有金属特性物理化学机械大低青铜（主要含铜和锡）是我国最早使用的铜合金，除青铜外常见的还有黄铜（含锌）和

3、白铜（含镍锌和少量的锰）。金属的冶炼自然界中的金属大都以化合态存在用化学的方法把化合态的金属变成游离态要考虑的问题矿石的富集合适的冶炼方法如何精炼矿石富集金属冶炼金属精炼金属冶炼的步骤:+nM矿石中的金属是:分析:得电子,被还原化合态M0“金属的冶炼”的实质是什么？冶炼金属的实质是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。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性不同，还原方法一样吗？金属离子的得电子能力

4、逐渐增强（1）电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活泼金属的冶炼。KCaNaMgAl高温2NaCl(熔融)===2Na+Cl2高温2Al2O3(熔融)===4Al+3O2简单，实用，节省冶炼方法的选择原则:冰晶石冰晶石:Na3AlF6。做电解Al2O3时的助熔剂,降低能源消耗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。然而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，当然还是有很多其它杂质的）中

5、冶炼铝的技术了，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。高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO22.热还原法热还原法适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼ZnFeSnPb(H)Cu常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等WO3+3H2===W+3H2O高温Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温2MgO+C===2Mg+CO2↑高温铝热反应现象镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗被烧穿，有红热的液珠落入蒸发皿内的沙子上，液珠冷却后变为黑色固体Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高

6、温铝热剂思考与交流3、内层滤纸为什么要用水湿润？以防止高温物质从四周溅出。4、为什么蒸发皿中要放适量的细沙？既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人5、铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属1、镁条作用：镁条燃烧提供能量，并促使氯酸钾发生分解，为引燃剂。2、氯酸钾作用：氯酸钾分解放出氧气，使镁条剧烈燃烧，单位时间内放出更多的热量，以引发铝与氧化铁的反应，为助燃剂。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，冶炼难融（高熔点）金属钒、铬、锰等3M

7、nO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它的铝热反应：铝热剂常用的还原剂有:C、CO—用于工业生产冶炼金属H2—用于冶炼高纯度金属Al—用于冶炼高熔点金属铝是常用的还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。同种金属可以有不同的冶炼方法:如Cu既可用还原法,也可用其他方法,根据其不同用途选择不同的冶炼方法。1：使用还原法（H2，CO，C还原CuO）3：湿法炼铜：Fe+CuSO4====FeSO4+Cu

8、2：火法炼铜：Cu2S+O2====2Cu+SO2高温3.热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。2Ag2O==4Ag+O2↑▲2HgO==2Hg+O2↑▲4、物理提取法：适用于极不活泼的金属的冶炼。PtAu金属活动性序表