课题三 金属资源的利用和保护 赵晓红.ppt

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1、金属资源的利用和保护第一课时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资料金属元素在自然界中的存在金属元素广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在，其余的以化合物形式存在。自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2O3矿石

2、: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）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。我国金属矿物的分布古代炼铁春秋战国时期我国人民就开始生产和使用铁器磁铁矿（主要成分Fe3O4）赤铁矿（主要成分Fe2O3）黄铁矿（主要成分FeS2）菱铁矿（主要成分Fe

3、CO3）想一想：⑴假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？⑵除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%72.4%48.3%46.7%一.铁的冶炼一氧化碳还原氧化铁实验步骤：（1）检查装置的气密性（2）通入CO气体（4）点燃酒精喷灯加热（6）停止通CO（5）熄灭酒精喷灯【讨论：】实验开始时为什么要先通入一会CO?实验结束后，为什么还要继续通CO？（实验室）(3)在硬质玻璃管中放入少量红色的Fe2O3粉末。注意1、实验中先通一段时间CO，再加热Fe2O3的目的：排出装置内的空气，以免

4、加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的防止生成的铁重新被氧化。⑴实验过程中能观察到什么现象？⑵酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？铁演示点燃尾气，防止CO污染空气；检验生成物中有CO2铁演示现象：红色粉末变为黑色，澄清石灰水变浑浊。导管口时有蓝色火焰。相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温一.铁的冶炼铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===2CO2高温⑵C+CO2

5、===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量CaCO3CaO+CO2高温CaO+SiO2==CaSiO3高温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，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。工业上工业上炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质SiO2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

6、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。为什么生铁出口低于炉渣出口呢？生铁的密度大于炉渣的密度注意：高炉炼出的是生铁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）4、高炉炼出的是生铁焦炭AB铁①高温过量空气②高温焦炭③高温赤铁矿石某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主

7、要含有Fe2O3）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：⑴炼铁厂用于炼铁的主要设备是：＿＿＿＿。⑵在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化学式分别是：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。⑶写出上述反应的化学方程式。①＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑷在此过程中，焦炭的作用是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。高炉一氧化碳点燃C+O2===CO2高温C+CO2===2COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温产生一氧化碳提供热量二氧化碳纯物质质量＝不纯物质总量×纯物质所占质量分数例2、计算多少吨铁的质量分数为9

8、6%的生铁中含铁560t？例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×(1-20%)=800t解：生铁的质量为：560t