金属矿物的开发利用
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金属矿物的开发利用-教案一、教学目标:1. 让学生了解金属矿物的概念、性质和分布情况。
2. 使学生掌握金属矿物勘探、开采和加工的基本方法和技术。
3. 培养学生对金属矿物资源的保护意识和可持续发展观念。
二、教学内容:1. 金属矿物的概念:金属矿物是指在自然界中形成的,含有一定量的金属元素的矿物。
2. 金属矿物的性质:金属矿物的物理性质、化学性质和晶体结构。
3. 金属矿物的分布:金属矿物的地理分布和品位分布。
4. 金属矿物的勘探:地质勘探方法、地球物理勘探方法和地球化学勘探方法。
5. 金属矿物的开采:露天开采和地下开采技术。
三、教学方法:1. 讲授法:讲解金属矿物的概念、性质、分布、勘探和开采等方面的知识。
2. 案例分析法:分析典型的金属矿物勘探和开采案例,使学生更好地理解和掌握相关知识。
3. 小组讨论法:引导学生分组讨论金属矿物资源保护和发展的问题,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学准备:1. 教材:《金属矿物的开发利用》2. 课件:金属矿物的图片、勘探和开采的视频资料等。
3. 实物模型:金属矿物的标本和模型。
五、教学评价:1. 课堂问答:检查学生对金属矿物概念、性质、分布、勘探和开采等知识的掌握情况。
2. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的表现和提出的解决方案。
3. 课后作业:布置有关金属矿物开发利用的练习题,检验学生对知识的运用能力。
六、教学内容:6. 金属矿物的加工:金属矿物的选矿、冶炼和加工技术,包括浮选、磁选、重选等方法。
7. 金属矿物加工过程中的环保问题:金属矿物加工过程中产生的废气、废水和固体废弃物的处理和处置方法。
8. 金属矿物的综合利用:金属矿物的伴生矿利用、尾矿利用和废旧金属回收技术。
9. 金属矿物资源的政策和法规:国家对金属矿物资源的保护政策、勘探和开采许可制度、资源税制度等。
10. 金属矿物资源的可持续发展:如何合理开发和利用金属矿物资源,实现经济效益和环境保护的双重目标。
§ 4.1开发利用金属矿物和海水资源 第1课时 金属矿物的开发利用一、选择题:1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。
选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是 A .金属在自然界中的存在形式 B .金属元素在地壳中的含量 C .金属阳离子得电子的能力 D .金属熔点的高低2.从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是200来年的事。
下列跟这个先后顺序有关的是①地壳中的金属元素的含量,②金属活动性顺序,③金属的导电性,④金属冶炼的难易程度,⑤金属的延展性 A .①③ B .②⑤ C .③⑤ D .②④ 3.下列金属冶炼的反应原理,不正确的是4.下列冶炼方法中,可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是 A 、加热Al 2O 3 B 、加热CaCO 3 C 、电解熔融NaCl D 、氯化钠与铝粉高温共热 5.由黄铁矿炼铜的过程中发生了反应:Cu 2S+2CuO 4Cu+SO 2↑。
下列叙述正确的是 A .该反应从氧化还原反应的电子转移角度看, 与SO 2+2H 2S=3S+2H 2O 是同一类型 B .该反应从氧化还原的电子转移角度看, 与6NO 2+8NH 3=7N 2+12H 2O 是一种类型 C .该反应中,氧元素氧化了硫元素A .2NaCl(熔融)2Na +Cl 2↑B .MgO +H 2Mg +H 2OC .Fe 2O 3+3CO2Fe +3CO 2D .2Ag 2O4Ag +O 2↑D.该反应中,Cu2S既是还原剂又是氧化剂6.实验室将9g铝粉跟一定量金属氧化物粉末混合形成.发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质18g,则该氧化物粉末可能是①Fe2O3和MnO2②MnO2和V2O5③Cr2O3和V2O5④Fe3O4和FeO.A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④二、非选择题:7.已知有关物质的熔、沸点数据如下表:MgO Al2O3MgCl2AlCl3熔点/℃ 2 852 2 072 714 190(2.5×105 Pa)沸点/℃ 3 600 2 982 1 412 182.7请参考上述数据回答下列问题:工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
金属矿物资源的开发和利用研究金属矿物资源是人类经济社会发展的基础和重要支撑。
近年来,随着科技的进步和技术的不断更新,矿物资源的开发和利用已经成为一个不可避免的趋势。
而在这一过程中,我们不仅需要考虑矿物资源的类型和储量,还需要注重开发和利用的方法,减少对环境的破坏和对人类的危害。
一、金属矿物资源的类型与分布金属矿物资源广泛分布于全球各地,主要包括铜、铝、铁、铅、锌、锡和金、银等。
其中,中国地质资源丰富,矿产储量位居世界前茅。
例如,中国的铀、煤、镍、铁、铜、铝、锌等矿藏储量均居世界前列,而且还有独具特色的稀有金属矿藏,如钨、锂、锆、铌等,其中许多矿床还具有较高的工艺综合效益,具有很大的开发与利用前景。
二、金属矿物资源的开发和利用现状1.传统采掘方式传统的矿物采掘方式主要依靠人工实现,工作条件恶劣,容易发生工伤和安全事故。
此外,高强度的开采方式也会影响矿物质量和储量,导致巨大的资源浪费。
2.新兴开采技术新兴的矿物采掘技术主要依靠现代科技和机械设备进行,能够大量提高采矿效率和资源利用率。
其中,长壁式开采技术、综采工作面、GPS导航技术、3D打印技术等都是最新的技术突破,为矿物开发和利用带来了全新的可能。
三、金属矿物资源开发利用存在的问题1.环境污染严重传统的开采方式往往会带来较严重的环境污染,例如土壤沉积物、废水、垃圾和化学品等物质等会对附近的环境带来不良影响,有时甚至会引发水土流失和生态平衡破坏。
2.资源浪费传统的采矿方式也容易导致矿物资源大量浪费,例如,现在还有大量的煤矿采掘方式是以人为驱动的,不仅效率低下,而且还会浪费大量的资源和能源。
四、金属矿物资源开发利用对策1. 确立科学合理的开发利用原则金属矿物资源的开发和利用需要符合绿色、生态、可持续的发展原则,避免大规模的环境污染和资源浪费,采用先进的技术手段,合理激发矿产资源的潜力,增加综合效益。
2. 严控污染环境和资源浪费为了避免环境污染和资源浪费,政府应加强行业准入、产业监管和责任追究,通过建立绿色矿业标准体系,规范矿业和矿业企业的行为,并在采矿过程中进行环保审批和评价。
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第一课时金属矿物的开发利用【教学目标】知识目标1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用2、掌握金属冶炼的原理和方法3、掌握铝热反应及其应用能力目标学生通过对金属冶炼原理的学习,能够提高归纳、总结、比较的能力。
情感目标帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
利用金属矿物开发利用这个专题,学生更热爱自然,热爱化学。
【教学重点、难点】重点:了解化学方法在金属冶炼方面的作用,并了解铝热反应的基本原理难点:在掌握了金属冶炼的一般原理基础上,了解使用于不同金属的冶炼方法【课时安排】一课时【教学方法】实验以及ppt演示,以师生互动的形式讲授【教学器材】多媒体、铁架台、火柴、蒸发皿、湿沙、坩埚钳、滤纸、自来水、铝粉、三氧化铁粉末、氯酸钾、镁条、【教学过程】导入:观看PPT图片,了解金属广泛存在于生产生活中,过渡到现代金属的开发利用。
引出本堂课的内容:讲解并质疑:金属元素广泛存在于生产生活中,金属是否直接从自然界中获得?那么金属元素在自然界中,如矿物或海洋中,是如何存在的呢?这又与什么性质有关?板书:一、金属元素在自然界中的存在及金属的冶炼1、金属的存在形式游离态:少数不活泼的金属;化合态:多数比较活泼的金属(用PPT放映实物图片,加深对金属在自然界中存在的形式的印象。
)介绍:我国金属矿产资源现状:截至到2002年度,我国已发现的矿产有171种,已探明储量的矿产有157种。
已探明的矿产资源总量约占世界的12%,仅次于美国。
我国的稀土金属、钨、锌、锑和锡在世界各国的储量中名列前茅,其中稀土、钨、锑和锡仍是世界上的名牌矿种。
中国主要金属矿产资源储量较丰富,但人均占有量少,矿产资源禀赋差,采矿、选矿和冶炼难度大。
中国正处于工业化的中期,在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展,但今后20~30年内矿产资源的供需矛盾将加剧。
因此,加大勘探力度,加强对矿产资源的开发利用和保护并实施全球化策略是重要的任务。
第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用1.有关金属的冶炼原理,下列说法正确的是( ) A .肯定发生的是置换反应 B .肯定发生的是分解反应 C .肯定发生的是还原反应 D .只能用金属作还原剂冶炼金属 【答案】 C【解析】 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质,发生了还原反应,即:M n ++n e-===M ,发生的反应可能是置换反应,如:2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe ,也可能是分解反应,如MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑,也可能是其他类型反应,如:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
2.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )A .金属的化合价高低B .金属的活动性强弱C .金属的导电性强弱D .金属在地壳中的含量多少 【答案】 B【解析】 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关,而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
3.中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是( ) A .用胆矾炼铜 B .用铁矿石炼铁 C .烧结黏土制陶瓷 D .打磨磁石制指南针【答案】 D【解析】 胆矾为CuSO 4·5H 2O ,冶炼得到Cu 的过程中发生氧化还原反应,A 项错误;铁矿石的主要成分为铁的化合物,炼铁也需要发生氧化还原反应,B 项错误;烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化,C 项错误;打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化,D 项正确。
4.在冶金工业上,均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )A .Na 、Ca 、Mg 、Al 、KB .Na 、K 、Zn 、Fe 、HgC .Zn 、Fe 、Cu 、Ag 、SnD .Mg 、Al 、Zn 、Fe 、Pb 【答案】 A【解析】 A 项中的金属均为活泼金属,通常用电解法冶炼。
金属矿物的开发利用-教案第一章:金属矿物的基础知识1.1 金属矿物的定义1.2 金属矿物的分类1.3 金属矿物的形成与分布1.4 金属矿物的开采与勘探第二章:金属矿物的提取与加工2.1 金属矿物的提取方法2.2 金属矿物的加工方法2.3 金属矿物的回收与利用2.4 金属矿物加工过程中的环保问题第三章:常见金属矿物的性质与用途3.1 铁矿物3.2 铜矿物3.3 铅矿物3.4 锌矿物3.5 金矿物第四章:金属矿物的选矿与浮选4.1 选矿的基本原理4.2 浮选的基本原理4.3 选矿与浮选的工艺流程4.4 选矿与浮选的设备与应用第五章:金属矿物的综合利用与环保5.1 金属矿物的综合利用5.2 金属矿物开发利用中的环境问题5.3 金属矿物开发利用的环保措施5.4 金属矿物开发利用的未来发展趋势第六章:金属矿物的经济价值与市场分析6.1 金属矿物的经济价值6.2 金属矿物的市场分析6.3 金属矿物价格波动的影响因素6.4 金属矿物市场的未来趋势第七章:金属矿物的安全生产与管理7.1 金属矿山安全生产的重要性7.2 金属矿山安全生产的基本要求7.3 金属矿山安全生产的技术措施7.4 金属矿山安全生产的管理与监督第八章:金属矿物的可持续发展8.1 金属矿物可持续发展的概念8.2 金属矿物可持续发展的原则8.3 金属矿物可持续发展的实践与案例8.4 金属矿物可持续发展面临的挑战与对策第九章:金属矿物的研究与技术创新9.1 金属矿物研究的现状与进展9.2 金属矿物提取与加工的技术创新9.3 金属矿物综合利用的技术创新9.4 金属矿物领域的产学研合作与人才培养第十章:金属矿物的国际与合作10.1 金属矿物的国际贸易10.2 金属矿物的国际合作10.3 我国金属矿物在国际市场的地位与竞争力10.4 金属矿物国际合作的案例与启示重点和难点解析1. 金属矿物的形成与分布(第一章):理解金属矿物的成因和地质背景对于了解其开发利用具有重要意义。
采矿业中的金属矿产资源开发与利用近年来,随着全球经济的不断发展和人们对于高品质生活的需求增加,金属矿产资源的开发和利用成为全球采矿业的重要课题。
金属矿产资源的有效开发与利用,不仅关乎采矿企业的盈利能力和可持续发展,也牵动着环境、经济和社会的可持续发展。
一、金属矿产资源的开发金属矿产资源指的是地球壳中的金属矿石和金属原料,如铁矿石、铜矿石、铅锌矿石等。
这些矿石蕴藏着丰富的金属元素,是采矿业的重要来源。
金属矿产资源的开发通常需要经历勘探、开采、选矿等环节。
首先是勘探阶段,通过地质调查、物探技术等手段,确定矿区的各种地质信息,找出潜在的金属矿产资源。
然后是开采阶段,利用矿山工程技术和设备,将矿石从矿体中抽出,进行加工处理。
最后是选矿阶段,通过物理或化学方法对矿石进行选别、浮选等工艺处理,分离出所需的金属元素。
二、金属矿产资源的利用金属矿产资源的利用主要包括冶炼和加工。
冶炼是将金属矿石中的金属元素提取出来,使其达到工业生产的要求。
加工是将提取出来的金属元素进行进一步的物理或化学变化,制成各种金属材料和制品。
在冶炼过程中,常用的方法包括火法冶炼和湿法冶炼。
火法冶炼主要是通过高温将矿石矿物中的金属元素还原出来,常用的炉型有焙炉、回转炉等。
湿法冶炼则是通过溶解、浸取等方法将金属元素从矿石中分离出来,常见的方法有酸浸法、氰化法等。
金属矿石经过冶炼提取出金属元素后,可以制成各种金属材料,如钢铁、铜、铝等,用于汽车制造、建筑业、电子设备等多个领域。
此外,金属还可以进行加工,制成金属制品,如金属零件、金属容器、金属工具等。
三、金属矿产资源开发利用面临的挑战与对策金属矿产资源的开发和利用面临着许多挑战和问题。
首先是资源枯竭和质量下降的问题。
由于长期的开采和利用,部分金属矿产资源已经进入了枯竭期,同时资源质量也有下降趋势。
为应对这一挑战,采矿企业需要加强矿区勘探和开采技术研究,提高资源利用率。
其次是环境保护和可持续发展的问题。
8.1.1 金属矿物、海水资源的开发利用【学科核心素养】1.理解金属冶炼的一般原理,掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法知识模型,培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素,了解海水资源及开发利用的主要方式,掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法,培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识,培养“科学探究”精神,增强社会责任感。
【知识讲解】一、金属矿物的开发利用1.金属元素在自然界中的存在形态:游离态和化合态2.金属冶炼的一般原理(1)基本原理:将金属元素从其化合物中还原出来。
(2)表示方法:M n ++n e -===M 。
3.金属冶炼的一般方法(1)依据:金属活泼性不同,将其由化合态还原为游离态的难易程度不同。
(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式①热分解法:加热分解HgO :2HgO=====△2Hg +O 2↑加热分解Ag 2O :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑②热还原法:H 2还原CuO :CuO +H 2=====△Cu +H 2O高炉炼铁:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2铝热反应:2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 3③电解法:冶炼钠:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑冶炼镁:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑冶炼铝:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑ ④其他方式:湿法炼铜:Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu火法炼铜:Cu 2S +O 2=====△2Cu +SO 24.合理开发和利用金属矿物资源(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
二、海水资源的开发利用1.海水水资源的开发利用(1)海洋约占地球表面积的71%,海水中水的储量约占地球总水量的97%,约1.3×1018 t。
金属矿物的开发利用—教案一、教学目标1. 知识与技能:让学生了解金属矿物的概念、分类及性质。
使学生掌握金属矿物勘探、开采、加工和利用的基本方法和技术。
培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
2. 过程与方法:通过观察、实验、讨论等方法,培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
引导学生运用互联网、图书馆等资源,进行自主学习和探究学习。
3. 情感态度价值观:培养学生热爱科学、关注环保、珍惜资源的意识。
使学生认识到金属矿物开发利用对人类社会发展的影响,提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容1. 金属矿物的概念与分类介绍金属矿物的定义讲解金属矿物的分类及特点2. 金属矿物的性质介绍金属矿物的物理性质、化学性质讲解金属矿物的主要成分及其作用3. 金属矿物的勘探与开采讲解金属矿物勘探的方法和技术介绍金属矿物的开采方式及其对环境的影响4. 金属矿物的加工与利用讲解金属矿物的加工方法和技术介绍金属矿物在人类社会中的应用5. 金属矿物开发利用的可持续发展讲解金属矿物开发利用中的环境问题介绍金属矿物开发利用的可持续发展策略三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究金属矿物的相关知识。
2. 利用案例分析法,使学生了解金属矿物开发利用的实际应用。
3. 运用讨论法,培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
4. 利用实验、观察等方法,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源1. 教材:《金属矿物的开发利用》2. 网络资源:相关学术论文、新闻报道、视频资料等3. 实验器材:显微镜、矿石标本、化学试剂等4. 教具:PPT、图片、图表等五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、团队协作能力等。
2. 考试成绩:理论知识、实践操作能力、问题解决能力等。
3. 综合评价:学生对金属矿物开发利用的认识、环保意识、责任感等。
六、教学重点与难点1. 教学重点:金属矿物的性质及其鉴定方法。
金属矿物的勘探、开采和加工技术。
金属矿物开发利用的可持续发展策略。
第一节开发利用金属矿物和海水资源课时1 金属矿物的开发利用1.了解金属在自然界中的存在形式。
2.掌握金属的冶炼方法。
(重点)3.掌握铝热反应原理及实验。
(重点)4.了解金属回收和资源保护的意义。
5.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
开发利用金属矿物[基础·初探]教材整理金属矿物的开发利用和金属资源的合理开发1.金属在自然界中的存在形态2.金属的冶炼(1)冶炼的原理①原理:将金属从其化合物中还原出来。
②实质:根据氧化还原反应,使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质:M n++n e-===M。
(2)冶炼方法①热分解法适用于不活泼金属的冶炼。
请写出下列反应的化学方程式。
a .加热分解HgO :2HgO=====△2Hg +O 2↑。
b .加热分解Ag 2O :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
②电解法适用于非常活泼金属的冶炼。
请写出下列反应的化学方程式。
a .冶炼金属钠,电解熔融NaCl :2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
b .冶炼金属镁,电解熔融MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
c .冶炼金属铝,电解熔融Al 2O 3:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。
③热还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼,常用的还原剂有C 、H 2、CO 、Al 等。
请写出下列冶炼金属反应的化学方程式。
a .高炉炼铁:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
b .铝热反应炼铁:Fe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3。
c .用氢气还原氧化铜:CuO +H 2=====△Cu +H 2O 。
④其他方法a .火法炼铜:Cu 2S +O 2=====高温2Cu +SO 2。
b .湿法炼铜:Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu 。
3.金属资源的合理开发利用(1)合理开发利用金属资源的意义金属矿物资源是不可再生资源且贮量有限,冶炼过程中会消耗大量能量,也易造成环境污染。