课题三 金属资源的利用和保护 赵晓红.pptVIP

金属元素在地壳中的含量 炼铁时各物质的作用： 石灰石：把杂质SiO2转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，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。 练习：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？ * * * * * 第一课时 0.0000005 金（Au） 2.47 钾（K ） 0.00001 银（Ag） 2.74 钠（Na） 0.007 铜（Cu） 3.45 钙（Ca） 0.008 锌（Zn） 4.75 铁（Fe） 2.00 镁（Mg） 7.73 铝（Al） 质量分数/% 元素名称 质量分数/% 元素名称 金属元素在自然界中的存在 金属元素广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在，其余的以化合物形式存在。 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 赤铁矿 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3 铝士矿 黄铜矿 辉铜矿 Fe2O3 矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 Cu2O 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。 我国金属矿物的分布 古代炼铁 春秋战国时期我国人民就开始生产和使用铁器 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 黄铁矿（主要成分FeS2） 菱铁矿（主要成分FeCO3） 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？ 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？ 70% 72.4% 48.3% 46.7% 一.铁的冶炼 一氧化碳还原氧化铁 实验步骤： （1）检查装置的气密性 （2）通入CO气体 （4）点燃酒精喷灯加热 （6）停止通CO （5） 熄灭酒精喷灯 【讨论：】 实验开始时为什么要先通入一会CO? 实验结束后，为什么还要继续通CO？ （实验室） (3)在硬质玻璃管中放入少量红色的Fe2O3粉末。 1、实验中先通一段时间CO，再加热Fe2O3的目的： 排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。 2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的 防止生成的铁重新被氧化。 ⑴ 实验过程中能观察到什么现象？ ⑵ 酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？ 铁 演示 点燃尾气，防止CO污染空气；检验生成物中有CO2 铁 演示 现象：红色粉末变为黑色，澄清石灰水变浑浊。导管口时有蓝色火焰。 相关的化学方程式： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 2CO + O2 2CO2 点燃 高温 一.铁的冶炼 铁矿石 焦炭 热空气 炉渣出口 生铁出口 石灰石 高炉炼铁图： 将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 点燃 ⑴ C + O2 === 2CO2 高温 ⑵ C + CO2 === 2CO （Fe2O3） 生铁 出铁口 炉渣 出渣口 ⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2 高温 高炉气体 高炉气体 ① 产生一氧化碳 ② 提供热量 CaCO3 CaO+CO2 高温 CaO+SiO2==CaSiO3 高温 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，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 工业上 工业上 为什么生铁出口低于炉渣出口呢？ 生铁的密度大于炉渣的密度 注意：高炉炼出的是生铁 1、原料： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 2、原理： 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 石灰石、铁矿石 焦炭、空气 3、设备：高炉 化学方程式： 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 一.铁的冶炼 （工业上） 4、高炉炼出的是生铁 焦炭 A B 铁 ① 高温 过量空气 ② 高温 焦炭 ③ 高温 赤铁矿石 某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过