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第四章化学与自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用铝元素是自然界中含量最多的金属元素一、金属在自然界中的存在形式金属游离态化合态铂、金绝大多数金属二、金属的冶炼1、概念：工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的过程。2、实质：化合态游离态得到电子Mn++ne-M3、步骤：矿石富集金属冶炼金属精炼（1）矿石的富集：矿石中含有大量的杂质，冶炼前应该先除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。（2）冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，选择合适的方法把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。（3）精炼：大多数矿石中含有多种金属，需要进一步精炼，以提高金属的纯度。三、金属冶炼的方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu失电子能力：强弱得电子能力：弱强越是后面的金属越不活泼，得电子能力越强，越容易从其化合物中游离出来1、热分解法2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑适用于不活泼金属的冶炼2、热还原法（1）高炉炼铁：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2（2）氢气还原氧化铜：CuO＋H2=====△Cu＋H2O（3）焦炭还原氧化铜：2CuO＋C2Cu＋CO2↑高温适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等铝热反应P89实验4—1铝热反应实验原理：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温实验现象：1.镁条剧烈燃烧，发出耀眼光芒，火星四射2.放出大量的热3.纸漏斗的下部被烧穿4.有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体铝热反应1.氯酸钾：助燃剂，提供氧气。2.镁条：引燃剂，提供热量促使氯酸钾分解。铝热反应为什么承接反应物的蒸发皿内要垫适量的沙子？1、防止蒸发皿炸裂；2、防止熔融的液体溅出伤人铝热反应为什么要在内层滤纸底部剪一个小孔？使熔融物易于落下铝热反应铝+金属氧化物金属+氧化铝高温铝热剂：铝和某些金属氧化物的混和物（Cr2O3,V2O5,MnO2等)应用：a.冶炼高熔点金属b.焊接钢轨3、电解法2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑2Al2O3(熔融)=====电解冰晶石4Al＋3O2↑适用于活泼金属的冶炼注意：1、熔融是熔融态而不是水溶液2、必须是离子化合物才可以电解冶炼金属冶炼方法的选择与金属活动性的关系KCaNaMgAlZnFe…CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法四、物理法用于在自然界中主要以游离态存在的Pt、Au淘金原理金以游离态存在于沙石中，在溪流的搬运下，泥沙、金子的颗粒和水一起移动，它们移动的速度和状态不同，所以在河床的某区域可以形成金沙富积的地带。五、湿法冶炼利用在溶液中发生的化学反应，对原料中的金属进行提取和分离的方法，如湿法炼铜Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。六、有效利用金属资源的途径•1.提高金属矿物的________；•2.减少金属的________；•3.加强金属资源的______________；•4.使用________代替金属材料。利用率使用量回收和再利用其他材料