課題3第一課時金屬資源的利用和保護課件

1、課題課題3 : 金屬資源的利用和保護金屬資源的利用和保護第一課時第一課時圖圖8-16 自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的金圖圖8-17 自然界以單質(zhì)形式存在的銀自然界以單質(zhì)形式存在的銀 除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外在外,其余都以化合物形式存在。其余都以化合物形式存在。金屬的存在形式：金屬的存在形式：單質(zhì)單質(zhì)( 少數(shù)，如金和少數(shù)，如金和銀銀)化合物化合物( 大多數(shù)，如各種鐵礦石大多數(shù)，如各種鐵礦石)赤鐵礦（赤鐵礦（主要成分是主要成分是Fe2O3 ）菱鐵礦（主要成分是菱鐵礦（主要成分是FeCO3 ）圖圖8-18 常見的礦石常見的礦

2、石硫鐵礦硫鐵礦(主要成分是主要成分是FeS2 )磁鐵礦（磁鐵礦（主要成分是主要成分是Fe3O4）圖圖8-18 常見的礦石常見的礦石輝銅礦（主要成分是輝銅礦（主要成分是Cu2S） 黃銅礦（主要成分是黃銅礦（主要成分是CuFeS2） 鋁土礦鋁土礦主要成分是主要成分是Al2O3 元素名稱元素名稱質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)%元素名稱元素名稱質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)%鋁鋁7.73鎂鎂2.00鐵鐵4.75鋅鋅0.008鈣鈣3.45銅銅0.007鈉鈉2. 74銀銀0.00001鉀鉀2.47金金0.0000005地殼中含量最多的金屬是地殼中含量最多的金屬是AlAl！金屬元素在地殼中含量：金屬元素在地殼中含量：一、鐵的冶煉：一、

3、鐵的冶煉：生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐二 圖圖8-19 我國古代的煉我國古代的煉鐵圖鐵圖圖圖8-20 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐爐 圖圖8-21 為紀念為紀念1996年中國鋼產(chǎn)量突破年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行億噸而發(fā)行的郵票的郵票現(xiàn)象現(xiàn)象分析分析反應(yīng)式反應(yīng)式尾氣處理尾氣處理紅色的紅色的Fe2O3變成灰黑色，同時產(chǎn)生的氣體使澄清的變成灰黑色，同時產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁石灰水變渾濁一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉(灰黑色灰黑色)與二氧化碳與二氧化碳1.實驗室用一氧化碳還原氧化鐵實驗室用一氧化碳還原氧化鐵用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用

4、燃著的酒精燈將尾氣點燃或用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣【實驗實驗8-3】Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡 )實驗步驟：實驗步驟： .按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻璃管中。把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻璃管中。把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳氣體把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳氣體排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口處的酒精燈處的酒

5、精燈(或用氣球收集或用氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排，防止一氧化碳污染空氣。待排盡后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。盡后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。被氧化。一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵必須在封閉的硬質(zhì)玻必須在封閉的硬質(zhì)玻管中進行，防止一氧管中進行，防止一氧化碳污染空氣?；嘉廴究諝?。原料：鐵礦石、焦炭、石灰石原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫2.工業(yè)

6、煉鐵：工業(yè)煉鐵：反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO是還原劑；是還原劑；Fe2O3是氧化劑是氧化劑原理：原理： 焦炭在高溫條件下跟焦炭在高溫條件下跟O2反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO, CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來。的鐵還原出來。設(shè)備：煉鐵高爐設(shè)備：煉鐵高爐鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫CO2C 2CO 高溫高溫C + O2 CO2 點燃點燃高爐煉鐵（高爐煉鐵（Flash演示）演示） 在實際生產(chǎn)時在實際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物一般都含所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)有雜質(zhì),在計算用料時和產(chǎn)量時在計

7、算用料時和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜質(zhì)應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。問題。不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：m(純純) = m(不純不純 )純純度度m(不純不純) = m(純純) 純度純度例題：用例題：用1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，的赤鐵礦石，理論上可煉含鐵理論上可煉含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2高溫高溫解：解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t 8

8、0%800t。設(shè)設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為X。160 112800t X160800t=112XX560t折合含鐵折合含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為的生鐵的質(zhì)量為560t 96%583t(純純化雜化雜)答：答： 1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，理論上可煉的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵出含鐵96%的生鐵為的生鐵為583t?；蛟O(shè)或設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉含鐵氧化鐵理論上可以煉含鐵96%的生鐵質(zhì)量為的生鐵質(zhì)量為X。Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2高溫高溫160 112800t 96%X160 :112800t :X96% X

9、583t(雜化為雜化為純純)設(shè)需含設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。解：生鐵中含純鐵：解：生鐵中含純鐵：3000t(15%)=2850t.Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 112160 X 85% 2850t 高溫高溫160X 85%=1122850tX4790t答答：該該3000 t生鐵中含純鐵生鐵中含純鐵2850t。該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為85%的赤鐵礦石為的赤鐵礦石為4790t。 1.某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵的生鐵3000t，試計算：，試計算：該該3000 t生鐵中含

10、純鐵多少噸？生鐵中含純鐵多少噸？該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為85%的赤鐵礦石多的赤鐵礦石多少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)）少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)）練習(xí)：練習(xí)：2.下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。 （1）寫出圖中標有序號的儀器名稱）寫出圖中標有序號的儀器名稱 ， 。 (2)實驗過程中，先要進行的是實驗過程中，先要進行的是_ 。（填。（填或或）加熱加熱 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， B中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是_ 。 (4)該裝置的不足之處是該裝置的不足之處是 。鐵架臺鐵架臺試管試管Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高溫高溫沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O澄清的石灰水變渾濁澄清的石灰水變渾濁 3.右下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元右下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au約約6000年前年前約約200年前年前約約600