课题3金属资源利用和保护1课时(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题3 金属资源的利用和保护,自然界以单质存在形式的金,自然界以单质形式存在的银,赤铁矿,主要成分是,Fe,2,O,3,黄铁矿 主要成分是,FeS,2,菱铁矿 主要成分是,FeCO,3,铝土矿 主要成分是,Al,2,O,3,黄铜矿 主要成分是,CuFeS,2,辉铜矿 主要成分是,Cu,2,S,金属活动性顺序表：,K Ca Na Mg Al Zn Fe,Sn,Pb,(H),Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性由强逐渐减弱,金属的存在形式,单质：,少数化学性质较不活泼的金属，如金、银、等,化合物：,化学性质较活泼的金属，如铁、铝、锌、钠和钙等,孔雀石,(Cu,2,(OH),2,CO,3,),闪锌矿,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,一、铁的冶炼,我国古代炼铁图,铁的冶炼,为什么,（通点熄停）,一氧化碳还原氧化铁,一、铁的冶炼,（,实验室）,1,、步骤：,检验装置的气密性；装入药品并固定；向玻璃管内通入一氧化碳气体；给氧化铁加热；停止加热；停止通入一氧化碳,玻璃管中红色固体逐渐变为黑色，澄清石灰水变 浑浊，尾气燃烧产生 蓝色火焰,3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe,CO2+Ca,（,OH,）,2CaCO3+H2O,2CO+O2=2CO2,2,、现象：,3,、化学方程式：,高温,点燃,反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸起，以判断反应中是否生成了铁。,思考：如何检验生成了铁,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。,实验结束后，先熄灯后停气的原因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,后点灯,2,、先熄灭酒精灯后停止通,CO,3,、因为尾气有毒，所以从开始通入一氧化碳时就要用酒精灯将尾气中的一氧化碳处理掉。,上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。,把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，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里还原出来。,1,、原料：,黄铁矿,FeS,2,赤铁矿,Fe,2,O,3,菱铁矿,FeCO,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,2,、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,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,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,、产品：生铁（铁合金）,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,CO,2,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。,三、有关杂质问题的计算,在冶铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。,例题：用,1000 t,含氧化铁,80,的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁,96,的生铁多少,t?,本题是有关化学方程式的计算，但化学方程式表示的是纯净物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量关系。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯净物质的质量，或先计算出纯净物质质量再换算成不纯物质的质量。,有关杂质问题的计算,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：理论上可炼出铁的质量为,X,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,160 2X56,800 X,800t x=560t,256 x,高温,=,折合为含铁,96%,的生铁的质量为,560t96%=583t,答：,1000t,可炼出生铁为,583t,。,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,X,Fe,3,O,4,+4CO =3Fe+4CO,2,232 168,X 1940t,高温,232 x x=2679t,168 1940t,=,折合为磁铁矿石的质量为,2679t90%=2977t,答：磁铁矿石的质量为,2977t,。,练习：,1,、某钢铁厂每天需消耗,5000t,含氧化铁,76,的赤铁矿石，,该厂理论上可以日产,Fe98,的生铁多少,t?,2,、冶炼,2000t,含杂质,3,的生铁，需要含,Fe,3,O,4,90,的铁矿,石多少,t?,2714.3t,2976.7t,3,、下图是某同学模拟炼铁的实验装置。,（,1,）实验过程中，主要的操作顺序正确的是,（填序号）。,先加热后通一氧化碳 先通一氧化碳后加热 加热和通一氧化碳同时进行,（,2,）写出上述实验过程中发生反应的一个化学方程式：,。在,a,中观察到的现象是,。,（,3,）该装置的不足之处是,。,答案：,（,1,）（,2,）,3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe CO2+Ca,（,OH,）,2CaCO3+H2O,红色粉末变成黑色 （,3,）没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）,高温,作业：课本,P,22,35,再 见,