第8单元 课题3 金属资源的利用和保护.ppt

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1、课题3金属资源的利用和保护金属活动性顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱金属元素在自然界中的存在形式自然界除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,一.金属的存在：自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银金属元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中。赤铁矿主要成分是Fe2O3黄铁矿主要成分是FeS2菱铁矿主要成分是FeCO3铝土矿主要成分是Al2O3黄铜矿主要成分是CuFeS2辉铜矿主要成分是Cu2S金属元素

2、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资料矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物。赤铁矿[Fe2O3]磁铁矿（Fe3O4）黄铁矿:FeS2菱铁矿:FeCO3铝土矿:Al2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O黄铜矿CuFeS2辉铜矿Cu2S铜矿石铁矿石铁矿石如何变成金属？？？一、铁

3、的冶炼1、原料：焦炭、石灰石、铁矿石黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温的条件下，利用一氧化碳与氧化铁（铁矿石）反应，把铁从氧化铁（铁矿石）中还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温70%48.27%46.67%72.41%含铁量实验：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]现象：红色粉末变成黑色，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温澄清的石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O用酒精灯点燃尾气的作用是防止CO污染空气2CO+O22CO

4、2点燃实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。操作中应注意些什么？1、先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？2、先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。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

5、炭、空气3、设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量铁的冶炼（工业上）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

6、，能与矿石充分接触，使反应更彻底。CO2+C=2CO高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温C+O2==CO2高温CaO+SiO2==CaSiO3高温CaCO3==CaO+CO2高温提供热量提供还原剂造渣，除去二氧化硅例：用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少t?解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以炼出纯铁560t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2如果炼出含铁为96%的生铁多少t

7、？生铁的质量560t÷96%=583t可以炼出生铁铁583t。纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量二、金属资源保护资料一：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%。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。可供开采的年限如图所示。铁为什么会生锈？？？取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水

8、中步骤二、在试管2中注满迅速冷却的沸水、植物油步骤三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞铁钉浸没一半在水中铁在空气、水的界面处生锈铁钉完全浸没在水中，上面还加植物油铁未生锈铁钉放在干燥的空气中，加干燥剂等铁未生锈全浸在水中一半在水中干燥空气中铁生锈条件的探究现象分析结论试管Ⅰ试管Ⅱ试管Ⅲ生锈不生锈不生锈铁既与水接触，又与氧气接触铁只与水接触铁只与氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、