课题3　金属资源的利用和保护

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,人类生活离不开金属,图8-15自然界以单质形式存在的金,图8-16 自然界以单质形式存在的银,除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,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,黄铁矿,菱铁矿,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,赤铜矿 Cu2O,磁铁矿（主要成分Fe3O4）,磁铁矿（主要成分Fe3O4）,赤铁矿（主要成分Fe2O3）,想一想： 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?哪种最适宜？, 除了焦炭和一氧化碳可以

2、还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？,70%,62.4%,48.3%,46.7%,问题出示：,本节课，我们将从以下四个方面进行学习： 1炼铁的原料有哪些？ 2炼铁的原理、设备? 3. 实验过程中注意的安全事项? 4炼铁时发生的反应？ 5关于含杂质的化学方程式计算,一.铁的冶炼,原料：,1.工业炼铁：,反应的化学方程式：,原理： 在高温条件下，利用CO将赤铁矿还原出铁和二氧化碳。,铁矿石、焦炭、石灰石、,设备：,铁矿石、焦炭、石灰石,请看一氧化碳还原氧化铁 视频,炼铁高炉,红色的粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(黑色)和二氧化碳,1、实验室用一氧化碳还

3、原氧化铁（炼铁的原理）,用燃着的酒精灯将尾气点燃用气球收集尾气,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：,代入化学方程式中计算的数据，必须 是纯净物的质量。,含杂质的物质的化学方程式的计算：,m(纯) = m(不纯 )纯度,m(不纯) = m(纯) 纯度,例题用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨？,解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t 80=800t,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高温,160 112,800t x,x=560t 折合为含铁96

4、 的生铁的质量为 560t 96 =583t,答：用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁583t,设：生成铁的质量为X,设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。,解：生铁中含纯铁：3000t(15%)=2850t.,X4790t,答：该3000 t生铁中含纯铁2850t。 该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。,1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算： 该3000 t生铁中含纯铁多少吨？ 该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多 少吨？（计算结果保留整数）,练习：,通过本节课的学习，你学会了吗？,

5、小结,1.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。,（1）写出图中标有序号的仪器名称 ， 。 (2)实验过程中，先要进行的是_ 。（填或） 加热 通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式是 ， B中观察到的现象是_ 。 (4)该装置的不足之处是 。,铁架台,试管,没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,澄清的石灰水变浑浊,练习：,A,B,2、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含Fe98的生铁多少t?,3、冶炼2000t含杂质3的生铁，需要含90%Fe2O3的赤 铁矿石多少t?,4.钢

6、铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。 右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式 ；能证明产物中有铁粉的方法是： 。,用磁铁吸引(或加稀盐酸有气泡),在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法 是 。,此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法： 。,用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃,导管一端用水润湿后旋转插入,5.某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表： 请你认真分析数据，回答下列问题： 哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应； 计算样

7、品中铁的质量分数； 若生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？,(烧杯的质量为25.4g；计算结果精确到0.1%),解：分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成氢气的质量都是0.3g(如甲为200g+9g-208.7g0.3g),即每人的实验中都有一种反应物已反应完。由甲、乙数据可知，9g铁样品中的铁完全反应，甲中的酸过量。由乙、丙数据可知，(150g 25.4g)124.6g的稀硫酸中的H2SO4完全反应，丙中的金属过量。综合分析可知乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。,解：乙反应生成氢气的质量为150g+9g-158.7g0.3g。 设Fe的质量为X。 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 56 2 X 0.3g,计算样品中铁的质量分数；,答：样品中铁的质量分数为93.3%。,若生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？,解：需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为Y。 1000 t这种纯度的铁含纯铁的质