第八单元_课题三_金属资源的利用和保护[1].

1、 课题3 人类生活离不开金属人类生活离不开金属金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属军事与科技也需要大量的金属一一.金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中的存在（含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石）（含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石）赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿铝士矿铝士矿主要成分主要成分是是Al2O3黄铜矿黄铜矿 主要成分是主要成分是CuFeS2辉铜矿辉铜矿 主要成分是主要成分是Cu2SFe2O3二、常见几种金属矿石的成分二、常见几种金属矿石的成分 孔雀石孔雀石 磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分FeFe3 3O O4

2、 4） 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数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，其中国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钨、钼、钛、锡、锑钛、锡、锑等储量居世界前列，等储量居世界前列，铜、铝、锰铜、铝、锰等等储量在世界观上也占有重要志地位。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大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源金属矿物资源，人类每年要提炼数以人类每年要提炼数以亿吨计的金属亿吨计的金属用于工农业用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁铁。二二.铁的冶炼铁的冶炼为纪念为纪念1996年中国钢产产量突

3、破年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2硬质玻璃管利用利用CO与氧化铁的反应与氧化铁的反应Fe2O3、 Ca(OH)2 、CO检查检查装置气密性装置气密性将三氧化二铁将三氧化二铁装入装入玻璃管并玻璃管并固定固定装置装置点燃酒精灯点燃酒精灯通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体 点燃酒精喷灯点燃酒精喷灯待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热停止加热待玻璃管内固体冷却后待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳熄灭酒精灯

4、熄灭酒精灯COCO早出晚归，酒精喷灯迟到早退早出晚归，酒精喷灯迟到早退实验前要先通实验前要先通COCO将玻璃管中的空气排尽，防止将玻璃管中的空气排尽，防止加热时加热时COCO与空气混合发生爆炸；与空气混合发生爆炸；用酒精灯点燃尾气的作用是用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气防止一氧化碳污染空气实验完毕后，停止加热时要继续通实验完毕后，停止加热时要继续通COCO至玻璃管至玻璃管 内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触 而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。尾气的处理。（尾气的处理。（方法：点燃或收集备用）方法：点

5、燃或收集备用）黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O4在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁在高温下，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从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气等焦炭、空气等化学方程式：化学方程式：、工业炼铁Fe3O4 +4CO 3 Fe+ 4CO2高温高温炼钢和炼铁的比较炼钢和炼铁的比较生铁冶炼生铁冶炼炼钢炼钢原料原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢生铁、废钢原理原理在高温下，用一氧化碳从铁的在高温下，用

6、一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。氧化物中将铁还原出来。 用氧气或铁的氧化用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余物除去生铁中多余的碳元素的碳元素主要主要设备设备高炉高炉转炉、平炉、电炉转炉、平炉、电炉产品产品生铁生铁钢钢高温2、例例3：用：用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁出含铁96%的生铁多少？的生铁多少？注意：注意： 带入化学带入化学方程式计算的数据方程式计算的数据应是应是纯净物的质量纯净物的质量解解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：赤铁矿石中含氧化铁的质量为：800t x 160 112=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出含铁

7、的质量为理论上可以炼出含铁的质量为x理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁的生铁583吨吨Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温160800t112xx560t折合为含铁折合为含铁96%的生铁的质量为：的生铁的质量为：560t 96%=583t例例3：用：用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少？的生铁多少？注意：注意： 带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量纯净物的质量解：解：赤铁赤铁矿石矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生铁1000t80% 70%96%=583t生铁的质量为生铁的质量

8、为 562 100=70562+163理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁的生铁583吨吨练习：要炼出含杂质练习：要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，需吨，需要含氧化铁质量分数为要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少的赤铁矿石多少吨？吨？解解：生铁生铁铁铁氧化铁氧化铁赤铁矿石赤铁矿石3200t（1-2%）70%80%=4571.5t赤铁矿石质量为赤铁矿石质量为 据有关资料报导，现在全世界每年被腐据有关资料报导，现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%.三三.金属资源保金属资源保护护稀稀H2SO4中中食盐水中食盐水中一半在水中一半在水中蒸馏水中蒸馏水中干燥空气中干燥空气中 一周后一周后铁钉沾了酸液铁钉沾了酸液: 铁钉严重锈蚀铁钉严重锈蚀铁钉浸没一半的在食盐水中：铁钉浸没一半的在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈铁钉浸没一半在水中：铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界铁在空气、水的界面处生锈面处生锈铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈铁未生锈铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁钉放在干燥的空气中（加干燥