(2013孙)金属资源的利用和保护.ppt

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1、第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第一课时图8-16自然界以单质形式存在的金图8-17自然界以单质形式存在的银除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。金属的存在形式：单质(少数，如金和银)化合物(大多数，如各种铁矿石)赤铁矿（主要成分是Fe2O3）菱铁矿（主要成分是FeCO3）图8-18常见的矿石硫铁矿(主要成分是FeS2)磁铁矿（主要成分是Fe3O4）图8-18常见的矿石辉铜矿（主要成分是Cu2S）黄铜矿（主要成分是CuFeS2）铝土矿主要成分是Al2O3元素名称质量分数%元素名称质量分数%铝7.

2、73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005地壳中含量最多的金属是Al！金属元素在地壳中含量：铁矿石铁矿石如何变成金属？？？一、铁的冶炼：生熟炼铁炉一生熟炼铁炉二图8-19我国古代炼铁图图8-20上海宝山钢铁公司炼铁高炉图8-21为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票磁铁矿（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FeCO3）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

3、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%现象分析反应式尾气处理红色的Fe2O3变成黑色，同时产生的气体使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生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳1.实验室用一氧化碳还原氧化铁①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气【实验8-3】Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2CO+O2=2CO2点燃实验步骤：①.按下图组装仪器，并检查其气密性。②把

4、少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe重新被氧化。一氧化碳还原氧化铁必须在封闭的硬质玻管中进行，防止一氧化碳污染空气。一氧化碳“早出晚归”酒精灯“迟到早退”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

5、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。注：澄清石灰水的作用：A检验生成的气体CO2B石灰水变浑浊说明反应开始⑴原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4（2）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2.工

6、业炼铁：⑵设备：炼铁高炉铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温CO2＋C2CO高温C + O2CO2点燃炼铁时各物质的作用：石灰石：把矿石中杂质（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。炼钢和炼铁的比较生铁冶炼炼钢原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石生铁、废钢原理在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳

7、元素主要设备高炉转炉、平炉、电炉产品生铁钢高温例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？例2、计算多少吨含铁质量分数为96%的生铁中含铁560t？解：m(氧化铁)=1000t×(1-20%)=800t.答：略。解：m(生铁)=560t÷96%=583.3t.答：略。分析：m(纯)=m(不纯)×纯度m(不纯)=m(纯)÷纯度在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：列比例时，一定要用纯量。3.含杂质的物质的化学方程式的计算：m(纯)=m(不纯)×纯

8、度m(不纯)=m(纯)÷纯度例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温