金属资源利用和保护3.ppt

第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护金属的存在形式金属的存在形式金金 银银赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿FeSFeSFeSFeS2 2菱铁矿菱铁矿FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3Fe2O3金属的存在形式金属的存在形式磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分FeFeFeFe3 3 3 3O O O O4 4 4 4）铝土矿铝土矿:Al2O3黄铜矿：黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：辉铜矿：Cu2S孔雀石：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 赤铜矿赤铜矿 Cu2O金属的存在形式金属的存在形式金属的存在形式金属的存在形式金红石金红石(TiO2)闪锌矿闪锌矿铝土矿铝土矿:Al2O3在地壳中，矿物常与岩石混合共存在在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起形成矿石一起形成矿石矿产与数字矿产与数字l中国已探明储量的金属矿产有中国已探明储量的金属矿产有54种。种。l铁矿：全国已探明的铁矿区有铁矿：全国已探明的铁矿区有1834处。处。l锰矿：全国已探明的锰矿区共有锰矿：全国已探明的锰矿区共有213处处 l铬铁矿：有铬铁矿：有56处产地。处产地。l铜矿：已探明矿区铜矿：已探明矿区910处。处。l铝土矿：有铝土矿：有310处产地。处产地。l铅锌矿：有产地铅锌矿：有产地700多处。多处。l镍矿：有产地镍矿：有产地近百近百处。处。l钼矿：有产地钼矿：有产地222处。处。l钨矿：探明产地钨矿：探明产地252处。处。l锡矿：探明产地锡矿：探明产地293处。处。l汞、锑矿：探明汞产地汞、锑矿：探明汞产地103处、锑产地处、锑产地111处。处。l金矿：探明矿区金矿：探明矿区1265处。处。l银矿，探明产地银矿，探明产地569处处。铁的冶炼铁的冶炼提问：那么铁矿石是如何变成提问：那么铁矿石是如何变成金属铁的？金属铁的？磁铁矿磁铁矿（主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4）赤铁矿赤铁矿（主要成分主要成分FeFe2 2O O3 3）黄铁矿（黄铁矿（主要成分主要成分FeSFeS2 2）菱铁矿（菱铁矿（主要成分主要成分FeCOFeCO3 3）想一想想一想：假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪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种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来除了焦炭和一氧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？氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%70%72.4%72.4%48.3%48.3%46.7%46.7%实验过程中能观察到什么现象？实验过程中能观察到什么现象？酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？铁铁演示演示实验室中：铁的冶炼实验室中：铁的冶炼1、检查装置气密性、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体4、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热5、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6、待玻璃管内固体、待玻璃管内固体冷却至室温冷却至室温后后停止通入一停止通入一氧化碳氧化碳，然后，然后熄灭右边酒精灯熄灭右边酒精灯实验步骤：实验步骤：铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石工业：高炉炼铁图工业：高炉炼铁图将铁矿石中的将铁矿石中的 SiOSiO2 2转变为炉渣转变为炉渣点燃点燃 C+O2 =2CO2高温高温 C+CO2=2CO（FeFe2 2O O3 3）生铁生铁出铁口出铁口炉渣炉渣出渣口出渣口 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温高炉气体高炉气体高炉气体高炉气体 产生一氧化碳产生一氧化碳 提供热量提供热量焦炭焦炭 A B铁铁 高温高温过量空气过量空气 高温高温 焦炭焦炭 高温高温赤铁矿石赤铁矿石某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有FeFe2 2O O3 3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：图示：炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。在上述框图中在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化所对应的有关反应生成物的化学式分别是：、学式分别是：、。写出上述反应的化学方程式。写出上述反应的化学方程式。；在此过程中，焦炭的作用是在此过程中，焦炭的作用是、。高炉高炉一氧化碳一氧化碳点燃点燃C+O2 =CO2高温高温C+CO2 =2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温产生一氧化碳产生一氧化碳提供热量提供热量二氧化碳二氧化碳例例2 2、计算多少吨铁的质量分数为、计算多少吨铁的质量分数为96%96%的生铁的生铁中含铁中含铁560t560t？例例1 1、1000t1000t含杂质含杂质20%20%的赤铁矿石中含氧化铁的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？的质量是多少？解：解：1000t1000t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：1000t(1-20%)=800t 1000t(1-20%)=800t解：生铁的质量为：解：生铁的质量为：560t96%=583t560t96%=583t含杂质物质的化学方程式计算：含杂质物质的化学方程式计算：例例4 4、某钢铁厂每天需要消耗、某钢铁厂每天需要消耗1000t1000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁铁96%96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解解1:1:设每天可炼出的设每天可炼出的生铁生铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80%80%X X96%96%160 112 160 112 800t 800t X X96%96%X=X=560t560t答：略答：略高温高温解解2:2:设每天以炼出的设每天以炼出的铁铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 160 112 160 112 1000t X 1000t X 160 112 160 112 1000t X 1000t X X=700t X=700t答：略答：略高温高温80%800t537.6t537.6t生铁的质量生铁的质量=537.6t537.6t96%96%=560t560t含杂质物质的化学方程式计算：含杂质物质的化学方程式计算：涉及到杂质问题的计算：涉及到杂质问题的计算：化学方程式所表达的都是纯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，各化学式所规定净物质发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量系的化学量，反映的是纯净物之间的数量系在实际生在实际生产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当参与当参与反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质的质量换反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算。算成纯净物质的质量，再进行计算。纯物质质量不纯物质总量纯物质质量不纯物质总量纯物质所占质量分数纯物质所占质量分数 含杂质物质的化学方程式计算：含杂质物质的化学方程式计算：练练1.用用1000t含氧化铁含氧化铁75%的赤铁矿的赤铁矿石石,可以炼出含铁可以炼出含铁95%的生铁多少的生铁多少t?练练2.某钢铁厂每天生产含杂质某钢铁厂每天生产含杂质2%的的生铁生铁2714t,需要含需要含Fe2O376%的赤铁的赤铁矿多少矿多少?