金属资源的利用和保护第一课时.ppt

课课 题题 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护(第一课时第一课时第一课时第一课时)第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料金属活动性顺序由强到弱：金属活动性顺序由强到弱：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)钾钾 钙钙 钠钠 镁镁 铝铝 锌锌 铁铁 锡锡 铅铅 氢氢 Cu Hg Ag Pt Au 铜铜 汞汞 银银 铂铂 金金 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 金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有金属（如金、银等）有单质形式单质形式存在；存在；图图52 地壳中金属的百分含量地壳中金属的百分含量 含有矿物的岩石称为含有矿物的岩石称为矿矿石。石。铁矿石等都是常见铁矿石等都是常见的矿石。的矿石。其余大多数以其余大多数以化合物化合物的形式存在。金属化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以在自然界中以矿物矿物的形的形式存在。式存在。元素名元素名称称质量分质量分数数/元素名元素名称称质量分质量分数数/铝铝7.73镁镁2.00铁铁4.75锌锌0.008钙钙3.45铜铜0.007钠钠2.74银银0.00001钾钾2.47金金0.0000005常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)菱铁矿菱铁矿 FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3常见的铜矿石常见的铜矿石黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3)辉铜矿辉铜矿(CuS2)其它矿石金红石金红石(TiO2)闪锌矿闪锌矿（主要成分（主要成分ZnS）金属的冶炼金属的冶炼变成变成二、铁冶炼二、铁冶炼地壳中的铁都以地壳中的铁都以化合态化合态存在，游离态的存在，游离态的铁只能从陨石中得到。铁只能从陨石中得到。冶炼铁的原理就是用还原剂将铁从铁矿冶炼铁的原理就是用还原剂将铁从铁矿石中还原出来石中还原出来铁矿石铁矿石 铁铁1、假如你是炼铁厂的厂长，你认为下列哪种不适合做炼铁的原料？2、除了焦炭和一氧化碳，氢气也可以还原出铁，你准备选用哪种物质来炼铁？赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿 FeSFeSFeSFeS2 2菱铁矿 FeCOFeCO3 3Fe2O3磁铁矿磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）COCO。优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，。优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，。优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，。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。氢气虽然也是气态，但是目前它的制取，使反应更彻底。氢气虽然也是气态，但是目前它的制取，使反应更彻底。氢气虽然也是气态，但是目前它的制取，使反应更彻底。氢气虽然也是气态，但是目前它的制取，运输，储存都很困难。运输，储存都很困难。运输，储存都很困难。运输，储存都很困难。实验设计：COCO还原氧化铁还原氧化铁如何改进？如何改进？实验室还原氧化铁实验室还原氧化铁实验讨论实验讨论尾气处理的方法有：尾气处理的方法有：方法一：方法一：_；方法二：；方法二：_;实验过程中用为什么需要尾气处理？实验过程中用为什么需要尾气处理？点燃点燃防止污染空气防止污染空气用气囊收集用气囊收集你还有其他的你还有其他的方案吗？方案吗？COCO还原氧化铁还原氧化铁现象：现象：_方程式：方程式：_尾气处理：尾气处理：_ 固体由红变黑固体由红变黑,石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。Fe2O33CO2Fe3CO2高温高温观察思考：观察思考：是置换反应吗？是置换反应吗？2CO+O2 2CO2点燃点燃AB思考：思考：1.1.实验前是先通一氧化碳还是先点灯？是实验前是先通一氧化碳还是先点灯？是先点灯先点灯A A还是先点灯还是先点灯B B？2.2.实验结束时是先灭灯还是先停止通气？是先熄实验结束时是先灭灯还是先停止通气？是先熄灭灯灭灯A A还是先熄灭灯还是先熄灭灯B B？AB先通气先通气-加热加热防止发生爆炸防止发生爆炸 防铁再氧化防铁再氧化操作顺序操作顺序-停加热停加热-停通气停通气 防石灰水倒吸防石灰水倒吸阅读与思考：阅读与思考：1.1.工业炼铁的主要原理、原料和设备？工业炼铁的主要原理、原料和设备？工业炼铁的主要原理、原料和设备？工业炼铁的主要原理、原料和设备？2.2.焦炭的作用是什么？石灰石的作用是什么？焦炭的作用是什么？石灰石的作用是什么？焦炭的作用是什么？石灰石的作用是什么？焦炭的作用是什么？石灰石的作用是什么？3.3.炼出的铁是纯净物吗？炼出的铁是纯净物吗？炼出的铁是纯净物吗？炼出的铁是纯净物吗？工业炼铁：工业炼铁：高温下用还原剂（主要是高温下用还原剂（主要是一氧化碳一氧化碳）从铁矿石中把铁还原出来。从铁矿石中把铁还原出来。铁矿石、铁矿石、焦炭焦炭、石灰石、空气、石灰石、空气高炉高炉一氧化碳的形成：一氧化碳的形成：C CO O2 2COCO2 2 CO CO2 2C C2CO2CO点燃高温产物产物-生铁生铁1、原理：、原理：2、主要原料、主要原料3、主要设备：、主要设备：Fe2O33CO2Fe3CO2高温高温在高炉中炼铁为什么使用焦炭？在高炉中炼铁为什么使用焦炭？焦焦炭炭是是把把一一定定品品种种的的煤煤在在炼炼焦焦炉炉中中隔隔绝绝空空气气加加强强热热干干馏馏，而而得得到到的的一一种种坚坚硬硬多多 孔性固体。孔性固体。炼铁时使用焦炭：炼铁时使用焦炭：一、一、用作热源用作热源，焦炭在燃烧时放大量热；，焦炭在燃烧时放大量热；二二、生生成成的的二二氧氧化化碳碳在在高高温温下下与与焦焦炭炭反反应应得得到到还还原原剂剂一一氧氧化化碳碳，一一氧氧化化碳碳使使铁铁矿矿石石还原成铁。还原成铁。下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是()A.A.磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）B.B.赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）C.C.菱铁矿（菱铁矿（FeCOFeCO3 3）D.D.黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）D巩固练习巩固练习1:1:思考：为什么黄铁矿不宜用来炼铁？思考：为什么黄铁矿不宜用来炼铁？1、黄铁矿的主要成分、黄铁矿的主要成分FeS2含铁量低，只有含铁量低，只有46.7%。2、FeS2含有硫元素，炼铁过程中会产生大量的含有硫元素，炼铁过程中会产生大量的SO2气气体，污染环境。体，污染环境。我会做我会做某钢厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿某钢厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要成分是主要成分是FeFe2 2O O3 3)、空气等，主要反应过程、空气等，主要反应过程如下所示：如下所示：焦炭焦炭 过量空气过量空气 高温高温 焦炭焦炭 高温高温 赤铁矿赤铁矿 高温高温 铁铁(1)(1)请在上面方括号中写出反应后生成物的化学式。请在上面方括号中写出反应后生成物的化学式。(2)(2)写出（写出（2 2）、（）、（3 3）两步反应的化学方程式。）两步反应的化学方程式。（2 2）；（3 3）；巩固练习巩固练习2:2:我会做我会做（1）（2）（3）课堂1、矿石的概念和种类。2、一氧化碳还原氧化铁的实验装置、步骤、注意事项。3、工业炼铁的原理、原料和设备以及冶炼过程中的化学方程式。小结小结课后作业：请同学们课后查阅资料，找请同学们课后查阅资料，找出金属常见的几种冶炼方法。并出金属常见的几种冶炼方法。并讨论与它们的化学性质有什么关讨论与它们的化学性质有什么关系？系？