《金属资源的利用和保护》ppt课件

约6000年前
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
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
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[例题]用1000t 含氧化铁80％的赤铁矿石，理 论上可以炼出含杂质4％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
高温
Fe2O3 + 3CO ＝ 2Fe + 3CO2
160
112
800t
x
112
X·85%
2850t
160 = X·85%
112 2850t
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。
3.右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元 素被人类大规模开发、利用的大致年限。
约 2 0 0 年 约600年前
2.工业炼铁：
（1）、原料：
石灰石、铁矿石 焦炭、空气 （2）、原理：
含铁量
赤铁矿 Fe2O3 70% 菱铁矿 FeCO3 48.27% 磁铁矿 Fe3O4 72.41% 黄铁矿 FeS2 46.67%
在高温下，利用焦炭反应生成的一氧化碳把铁从铁矿 石中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
（3）、设备：高炉
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高炉是个竖直的圆筒形炉 子，炉壳用钢板制成，内 部用耐火砖作衬里。炼铁 的主要原料是铁矿石、焦 炭、石灰石和空气。
高温下，用还原剂（主 要是一氧化碳）从铁矿 石里把铁还原出来
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炼铁时各物质的作用：
石灰石：把杂质转化为炉渣
焦炭：燃烧放热提高炉温，生成的CO2还原 还原剂CO，因此在炼铁高炉中起主要作 用的还原剂是CO，优点相比C是气体具有 流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻 底。
铁矿石
铁
二.铁的冶炼
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1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
石灰水的作用：
检验和吸收CO2
现象
红棕色粉末逐渐变黑，试管里的澄清石灰水变浑浊
分析
一氧化碳还原氧化铁生成铁粉e2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
实验步骤：
温故知新
• 1、背诵金属活动性顺序 表。
•K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
• 2、金属活动性顺序有哪 些应用？
•判断金属的活动性；判 断金属与酸的反应；判断 金属与盐的反应。
• 3、金属有哪些化学性质？
• 4、写出铝片与硫酸铜溶 液、铜丝与硝酸银溶液反 应的化学方程式：
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
三、有关杂质问题的计算 例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含 氧化铁的质量是多少？
氧化铁的质量： 1000t× （ 1- 20% ）=800t
m(纯) = m(不纯 )×纯度
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例2、计算多少吨生铁中含铁的质量分数 为96%，含铁560t？
生铁的质量： 560t÷96%=583.3t m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
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______Ⅱ________ 。（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是
高温
Fe2O3+3CO ===
2Fe+3CO2
。
B中反应的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H，2O
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）
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
⑵设需含Fe2O3质量高分温 数为85%的赤铁矿石的质量为x。 Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
①.按下图组装仪器，并检查其气密性。 证明产物中有铁粉的方 法是：用磁铁吸(或加稀 盐酸有气泡 )
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。 ③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 后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一 会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe再被氧化。
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高炉炼铁图： 焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉
渣
生铁
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12出
出口
口
三.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,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质 问题。
列比例时，一定要用纯量。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
金属与氧气反应， 金属与酸反应， 金属与某些盐溶液反应。
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第一课时
单质( 少数，如金和银)
一、金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
越活泼的金属越不容易得到它的单质，在开发和 利用上就越晚
160 800 t
112
x
x=560t
折合为含杂质4％的生铁的质量为:
560t÷(1-4 ％)=583t
答：用1000t 含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂
质4％的生铁583t
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×a%
化学方程 式
÷b%
铁矿石 铁的氧化物 铁
生铁
÷a%
化学方程 式
×b%
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练习：
1.【06自贡】某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试 计算：
图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银
赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ） 磁铁矿（主要成分是Fe3O4）
菱铁矿（主要成分是FeCO3 ） 硫铁矿(主要成分是FeS2 ) 图8-18 常见的矿石
铝士矿[Al2O3] 黄铜矿[CuFeS2] 辉铜矿[Cu2S] 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。