课题3金属资源保护与利用

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1、课题3金属资源的利用和保护人类生活离不开金属金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005资料赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2O3矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O磁铁矿（主要成分Fe3O4）1单质：少数化学性质较

2、不活泼的金属，如金、银等2化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等一金属的存在形式现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳还原氧化铁实验室相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气一.铁的冶炼1.实验开始时：先通入co，再点燃酒精喷灯2.实验结束时：先熄灭酒精喷灯，停止通入co：为什么？主要实验步骤1.排净玻璃管中的空气，防止爆炸2.防止高温

3、下生成的铁粉被氧化1、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气3、设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量一.铁的冶炼工业上思考：1.铁在自然界中主要以什么形式存在？2.哪种铁矿石最适合炼铁？化合物赤铁矿，含铁量高，无有害元素铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板

4、制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来工业上工业上炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。有关杂质问题的计算例:1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？解：氧化铁的质量：1000t×80%=800t设：理论上可

5、炼出铁的质量为XFe2O3+3CO====2Fe+3CO21602X56800tX800tx=560t2×56x高温=折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t答：1000t可炼出生铁为583t。例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解1:设每天可炼出的生铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000t×80%X×96%160112800tX×96%X=560t答：略高温解2:设每天以炼出的铁质

6、量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000tX1601121000tXX=700t答：略高温×80%800t537.6t生铁的质量=537.6t÷96%=560t练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？解：铁的质量：2000t×(1-3%)=1940t设：可炼出四氧化三铁的质量为XFe3O4+4CO====3Fe+4CO2232168X1940t高温232xx=2679t1681940t=折合为磁铁矿石的质量为2679t÷90%=

7、2977t答：磁铁矿石的质量为2977t。练习1——在自然界中以单质形式存在2我国————时期开始冶铁3铁在自然界中以——形式存在，冶铁是利用——将铁从铁矿石中还原出来，4实验室冶铁时应先通CO还是先点酒精喷灯？为什么?5工业冶铁的原料是_________________，设备是——，条件是——金银春秋战国化合物CO先通CO排净玻璃管中的空气，防止爆炸焦炭、石灰石、铁矿石高炉高温资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些

8、矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。议一议1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？2、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中二、在试