金属资源的利用和保护（第1课时）.ppt

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1、白洋中学李荣梅金属金属白洋中学李荣梅枝江市白洋中学枝江市白洋中学 李荣梅李荣梅白洋中学李荣梅学习目标学习目标1.知道一些常见金属如铁、铜等的矿物。知道一些常见金属如铁、铜等的矿物。2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。或生成物进行有关计算。白洋中学李荣梅自学导读自学导读1P15161.金属在自然界的存在形式是怎样的？金属在自然界的存在形式是怎样的？2.常见的铁的矿物和铜的矿物有哪些？常见的铁的矿物和铜的矿物有哪些？3.哪些矿物不适于炼铁、炼铜？哪些矿物不适于炼

2、铁、炼铜？白洋中学李荣梅 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（如金属（如 、等）以等）以单质形式单质形式存在。存在。金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中的存在银银金金白洋中学李荣梅 其余大多数以其余大多数以化合物化合物的形式存在。金属化的形式存在。金属化合物在自然界中以合物在自然界中以矿物矿物的形式存在的形式存在。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金属元素在自然界

3、中的存在金属元素在自然界中的存在地壳中含量最高的金属地壳中含量最高的金属元素元素人类使用最早的金属人类使用最早的金属世界年产量最高的金属世界年产量最高的金属白洋中学李荣梅几种几种铁矿石铁矿石赤铁矿赤铁矿Fe2O3磁铁矿磁铁矿Fe3O4黄铁矿黄铁矿 FeS FeS FeS FeS2 2菱铁矿菱铁矿FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3白洋中学李荣梅几种几种铜矿石铜矿石黄铜矿黄铜矿CuFeS2赤铜矿赤铜矿Cu2O辉铜矿辉铜矿Cu2S孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3白洋中学李荣梅金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中的存在钼钼钛钛锡锡锑锑铜铜铝铝锰锰钨钨铁铁白洋中学李荣梅为纪念为纪念1

4、9961996年中国钢产产量突破年中国钢产产量突破1 1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉上海宝山钢铁公司炼铁高炉我我国国古古代代炼炼铁铁图图铁的冶炼铁的冶炼白洋中学李荣梅自学导读自学导读2P15171.实验室炼铁的原理是什么？实验室炼铁的原理是什么？2.工业炼铁的原料、原理、设备分别是什么？工业炼铁的原料、原理、设备分别是什么？3.工业炼铁中的焦炭、石灰石的作用分别是什么工业炼铁中的焦炭、石灰石的作用分别是什么？白洋中学李荣梅高高 温温反应条件反应条件实验室炼铁实验室炼铁白洋中学李荣梅开始开始:先通先通CO还是先还是先加热？为加热？为什么？什么？先通后点先通后点:先通先

5、通CO后加热后加热,目的是赶走目的是赶走玻璃管玻璃管内内的空气，的空气，防止防止CO与空气混合在加热时发与空气混合在加热时发爆炸。爆炸。实验室炼铁实验室炼铁白洋中学李荣梅结束结束:先熄灭先熄灭酒精喷灯还是酒精喷灯还是先停止通先停止通CO？为什么？为什么？先熄后停先熄后停:先撤酒精喷灯先撤酒精喷灯,直到装置冷却再停止直到装置冷却再停止通通CO,防止生成的铁被氧化防止生成的铁被氧化。实验室炼铁实验室炼铁早早出出晚晚归归迟到早退迟到早退通点熄停通点熄停白洋中学李荣梅尾气尾气处理处理为何为何放一放一燃着燃着的酒的酒精灯精灯？燃烧燃烧CO，避免污染空气，避免污染空气实验室炼铁实验室炼铁白洋中学李荣梅Fe

6、2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温高温高温看视频说现象：看视频说现象：2CO+O2 点燃 2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O 实验室炼铁实验室炼铁1.玻璃管内的玻璃管内的红色红色粉末粉末逐渐变逐渐变黑黑2.澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊3.尾气燃烧火焰呈蓝色尾气燃烧火焰呈蓝色白洋中学李荣梅实验室炼铁实验室炼铁讨论：该实验反应了讨论：该实验反应了CO的哪些性质？的哪些性质？还原性还原性可燃性可燃性毒性毒性白洋中学李荣梅工业炼铁工业炼铁炼铁原料炼铁原料设备：炼铁高炉设备：炼铁高炉炼铁原理炼铁原理铁水的密度比铁水的密度比炉渣的密度大炉渣的密度大Fe2O33CO高温高温

7、2Fe3CO2CO22C高温高温2COCO2点燃点燃CO2看视频谈收获：看视频谈收获：白洋中学李荣梅把矿石中的二氧化硅把矿石中的二氧化硅 转化为炉渣转化为炉渣石灰石的作用石灰石的作用工业炼铁工业炼铁白洋中学李荣梅燃烧放出热量提供炼铁所需的高燃烧放出热量提供炼铁所需的高燃烧放出热量提供炼铁所需的高燃烧放出热量提供炼铁所需的高温条件，并将生成的温条件，并将生成的温条件，并将生成的温条件，并将生成的COCO2 2还原为还原为还原为还原为具有还原性的具有还原性的具有还原性的具有还原性的COCO温馨提示：温馨提示：温馨提示：温馨提示：炼铁高炉中起主要作炼铁高炉中起主要作炼铁高炉中起主要作炼铁高炉中起主要

8、作用的还原剂是用的还原剂是用的还原剂是用的还原剂是COCO，优点是气体，优点是气体，优点是气体，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充还原剂具有流动性，能与矿石充还原剂具有流动性，能与矿石充还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。分接触，使反应更彻底。分接触，使反应更彻底。分接触，使反应更彻底。焦碳的作用焦碳的作用工业炼铁工业炼铁白洋中学李荣梅混合物混合物赤铁矿赤铁矿生铁生铁氧化铁氧化铁纯净物纯净物铁铁 Fe2O3%Fe%Fe%Fe2O3%混合物混合物纯净物纯净物 纯物质的质量分数纯物质的质量分数纯物质的质量分数纯物质的质量分数 例例:用用10001000吨含吨含氧化铁氧化铁80%8

9、0%的的赤铁矿石赤铁矿石，理论上可以，理论上可以炼出含炼出含铁铁96%96%的的生铁生铁多少吨？多少吨？有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算化学方程式表示的是纯物质之间的质量关系，因此，如果物质中含化学方程式表示的是纯物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯物质的质量进行计算。有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯物质的质量进行计算。【点拨分析点拨分析】白洋中学李荣梅例：例：1000t含含氧化铁氧化铁80%的的赤铁矿赤铁矿石，理论上可炼出含石，理论上可炼出含铁铁96%的的生铁生铁多少吨多少吨t？解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t 160

10、2X56 800t X Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2 高温高温高温高温设：理论上可炼出设：理论上可炼出铁铁的质量为的质量为X答答：理论上可炼出含铁理论上可炼出含铁96%的生铁的生铁583吨。吨。有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算折合成折合成生铁生铁的质量的质量:白洋中学李荣梅练习：要炼出含杂质练习：要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，吨，需要含氧化铁质量分数为需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿的赤铁矿石多少吨？石多少吨？有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算白洋中学李荣梅金属资源金属资源铁的冶炼铁的冶炼存在形式存在形式我国金属资源我国金属资源实验室炼铁实验室炼铁工业炼铁工业炼

11、铁课堂小结课堂小结单质单质:金、银金、银化合物化合物:矿物矿物种类齐全种类齐全储量丰富储量丰富Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温高温高温白洋中学李荣梅1、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（）AFe BAl CMg DAg2、从环保的角度考虑、从环保的角度考虑,下列矿石最不适宜炼铁的是（下列矿石最不适宜炼铁的是（）A Fe2O3 B Fe3O4 C、FeCOFeCO3 3 D FeSFeS2 2DD目标检测目标检测白洋中学李荣梅3、用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象、用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中

12、的现象是是 ，反应的化学方程式是，反应的化学方程式是 ，在此反应中，氧化剂是，在此反应中，氧化剂是 ，还原剂是，还原剂是 。试管内的现象是试管内的现象是 ，反应的化学方程式是，反应的化学方程式是 。酒精灯处反应的化学方程式是酒精灯处反应的化学方程式是 。目的是为了。目的是为了防止防止 。实验之前应先实验之前应先 ，然后，然后 ，防止，防止 。实验之后应先实验之后应先 ，然后，然后 ，防止，防止 。CO+Fe2O3=Fe+CO2高温高温323红色粉末变红色粉末变黑色黑色Fe2O3CO COCOCOCO2 2 2 2+Ca(OH)+Ca(OH)+Ca(OH)+Ca(OH)2 2 2 2=CaCO=

13、CaCO=CaCO=CaCO3 3 3 3+H+H+H+H2 2 2 2O O O O2CO+O2CO+O2CO+O2CO+O2 2 2 2=2CO=2CO=2CO=2CO2 2 2 2点燃点燃点燃点燃通通CO加热加热加热时爆炸加热时爆炸除去多余的除去多余的CO，防止，防止 CO污染空气污染空气石灰水变浑浊石灰水变浑浊停止加热停止加热停止通停止通CO生成的铁被氧化生成的铁被氧化白洋中学李荣梅目标检测目标检测4、冶、冶炼炼2000t含含杂质杂质3%的生的生铁铁，需要含，需要含Fe3O4 90%的磁的磁铁矿铁矿石多少石多少t?白洋中学李荣梅祝同学们学习进步祝同学们学习进步祝同学们学习进步祝同学们学

14、习进步白洋中学李荣梅 某钢铁厂每天需消耗某钢铁厂每天需消耗5 5000000吨含吨含FeFe2 2O O3 37676%的的赤铁矿石赤铁矿石，该厂该厂理论上可理论上可日产日产含含铁铁9 98 8%的的生铁生铁的质量是多少的质量是多少？P21 5解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量：5000t 76%=3800t设：理论上可炼出设：理论上可炼出铁铁的质量为的质量为X Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2 高温高温高温高温 160 2X56 3800t X 折合成折合成生铁生铁的质量的质量:答答：理论上可炼出含铁理论上可炼出含铁98%的生铁的生铁2714吨。吨。白洋中学李荣梅 冶炼冶炼2 2000000吨含吨含杂质杂质3%3%的生铁，需含的生铁，需含FeFe3 3O O4 49090%的的磁磁铁铁矿石矿石质量是多少质量是多少？P21 6解：解：生铁中生铁中铁的质量铁的质量：2000t（13%）=1940t设：设：需要需要Fe3O4的质量为的质量为X Fe3O4+4CO 3Fe +4CO2 高温高温高温高温 232 3X56 X 1940t 折合成折合成磁铁矿磁铁矿的质量的质量:答答：需要磁铁矿的质量为需要磁铁矿的质量为2976吨。吨。