课题3金属资源的利用和保护11

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）,张明磊,地壳中含量最多的金属是Al,金属元素在地壳中含量：,自然界以单质形式存在的金,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 ）,磁铁矿（主要成分是Fe3O4）,常见的金属矿石,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,常见的金属矿石,一、铁的冶炼：,生熟炼铁炉一,生熟炼铁炉二,

2、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,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(黑色)与二氧化碳,1.实验室用一氧化碳还原氧化铁,用燃着的酒精灯将尾气点燃或用气球收集尾气,实验步骤：,.按下图组装仪器，并检查其气密性。,把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。,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。待排尽玻璃管中的空气后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。,当红色粉末已转变成黑色后，停止加热，继续通入一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。,上海宝山钢铁公司炼铁高炉

3、,我国为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。2010年中国粗钢产量已超过6亿吨,（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气,2.工业炼铁：,反应的化学方程式：,CO是还原剂；,Fe2O3是氧化剂,（2）原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO, CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中 的铁还原出来。,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳 提供热量,（3）设备：炼铁高炉,铁矿石、焦炭、石灰石,某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：, 炼铁厂用于炼铁的主要

4、设备是：。 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：、 。 写出上述反应的化学方程式。 ； 在此过程中，焦炭的作用是 、 。,高炉,一氧化碳,产生一氧化碳,提供热量,二氧化碳,2.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,钢铁的冶炼是人类文

5、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(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,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。化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系，反映的是纯净物之间的质量关系,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(

6、不纯 )纯度,m(不纯) = m(纯) 纯度,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96%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：560t96%=583t,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？,解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t 80%800t。 设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。,160 112,800t X,X560t,折合含铁96

7、%的生铁的质量为560t 96%583t(纯化杂),答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。,或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。,160 112 800t X96%,160 :112800t :X96% X583t,(杂化纯),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）,练习与应用：,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量为1000t93.3%930t。,160 112 Y80% 930t,160:112=Y80%: 930t Y=1666.1t,答：生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿为1666.1t。,1.把铁矿石冶炼