《金属资源的利用和保护》课件_人教版.

70%
62.4%
想一想： ⑴ 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？
⑵ 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？
48.3%
菱铁矿（主要成分FeCO3）
46.7%
黄铁矿（主要成分FeS2）
一.铁的冶炼
1、实验室用一氧化碳还原氧化铁（炼铁的原理）
世界跨径最大的斜拉桥———苏通大桥
苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米， 列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的 长度580米,列世界第一。
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用!
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)
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 产生 )
现象
分析
反应式
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
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃②用气球收集尾气
实验步骤：
1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边 酒精灯 注意：应先通CO后加热，实验完毕后继续通CO、锡、铁和铝元素 被人类大规模开发、利用的大致年限。
约200年前 约600年前 约6000年前
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
约2500年前
⑴选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因 是 ② ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原 因是 ①④ 。 ①铝的密度小 ②铝很活泼 ③地壳中铝的含量高 ④铝的表面易生成致密的保护膜
⑵钢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臵图，写出冶炼生铁的化学 高温2Fe + 3CO 方程式 3CO+ Fe2O3 ==== ；能证明产 2 物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸引(或加稀盐酸有气泡 ) 。
⑶在组装仪器时，把玻璃管插入 橡胶管的操作方法 是 导管一端用水润湿后旋转插入 。 此装臵有不完善的地方，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 。
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。
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
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
铝士矿
黄铜矿
辉铜矿
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
赤铁矿（主要成分Fe2O3） 磁铁矿（主要成分Fe3O4）
＝
2Fe + 3CO2 112 x
x=560t 折合为含铁96 ％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
练习：
1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算： ⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？ ⑵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）
反应的化学方程式： Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
Fe2O3是氧化剂 CO是还原剂；
高温
⑵设备：炼铁高炉
高温
铁矿石、焦炭、石灰石
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
CO2＋C C + O2
高温
2CO CO2
点燃
请看视频
含杂质的物质的化学方程式的计算：
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。 代入化学方程式中计算的数据，必须 是纯净物的质量。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
第八单元 课题3
金属和金属材料
金属资源的利用和保护
学习目标
1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿， 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 2.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。 3.了解金属腐蚀的条件以及防止金属腐蚀 的简单方法。 4.知道废旧金属对环境的污染，认识回收 利用废旧金属等金属资源保护的重要性
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
高温
Fe2O3 + 3CO 160 800t
160 800 t x 112
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装臵。
①
②
（1）写出图中标有序号的仪器名称① 铁架台 ，② 试管 。 (2)实验过程中，先要进行的是______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅱ 高温 Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 。 B中反应的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O ， 澄清的石灰水变浑浊 。 B中观察到的现象是_______________ (4)该装臵的不足之处是 没有尾气处理装臵（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等） 。
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t. ⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。 Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2 160 112 X·85% 2850t 160 X·85% = 112 2850t
高温
X≈4790t 答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。 ⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。
冷却（即：CO“早出晚归”，酒精灯“迟到早退”）。
先通CO后加热，是为了将玻璃管中的空气排尽，防止加 热时可能发生爆炸；实验完毕后，先停止加热，继续通 CO直至玻璃管冷却，是为了防止高温下的生成物铁与氧 气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。
2.工业炼铁：
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
⑴原理： 在高温条件下，利用焦炭与O2反应生成 的CO把铁从铁矿石中还原出来。