資源簡(jiǎn)介

(共24張PPT)
課題3 金屬資源的利用和保護(hù)
第1課時(shí)
人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬
金屬有廣泛的用途，我們可以從自然界中直接獲取金屬單質(zhì)嗎？
社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展也需要大量的金屬
1.能說(shuō)出常見(jiàn)的金屬礦石及其成分。
2.能概述實(shí)驗(yàn)室煉鐵的原理、裝置、步驟和現(xiàn)象。
3.能說(shuō)出工業(yè)煉鐵的原料、設(shè)備和產(chǎn)品。
4.能掌握含雜質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算的方法。
元素名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 元素名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
鋁（Al） 7.73 鎂（Mg） 2.00
鐵（Fe） 4.75 鋅（Zn） 0.008
鈣（Ca） 3.45 銅（Cu） 0.007
鈉（Na） 2.74 銀（Ag） 0.00001
鉀（K ） 2.47 金（Au） 0.0000005
地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中
金屬元素在地殼中含量
金屬在自然界中的存在形式
自然界中以單質(zhì)形式存在的金
自然界中以單質(zhì)形式存在的銀
少數(shù)很不活潑的金屬（Au、Ag）以單質(zhì)形式存在，大多數(shù)金屬以化合物的形式存在。
黃鐵礦(FeS2)
菱鐵礦(FeCO3)
鋁土礦(Al2O3)
黃銅礦(CuFeS2)
輝銅礦(Cu2S)
赤鐵礦(Fe2O3)
常見(jiàn)礦石及主要成分
大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源，人類(lèi)每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。
【想一想】如果是你某煉鐵廠的工程師，你會(huì)選擇哪種鐵礦石，說(shuō)說(shuō)你的依據(jù)？
金屬礦石的來(lái)源廣
礦石中不含有硫元素，對(duì)環(huán)境的影響小
赤鐵礦（Fe2O3）
古代冶鐵圖
一、鐵的冶煉
早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。
為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票
上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐
赤鐵礦（Fe2O3）
鐵（Fe）
思考：
1.由赤鐵礦（Fe2O3）得到鐵（Fe）需要除去其中哪些成分？
2. 如何除去Fe2O3中的氧元素？
3. 已經(jīng)學(xué)過(guò)的具有還原性的物質(zhì)有哪幾種？煉鐵最好選用哪一種？為什么？
【探究】煉鐵的原理
1.煉鐵的原理是將Fe2O3中的氧元素除去；
2.選擇還原劑還原氧化鐵，除去氧元素；
3.常見(jiàn)的還原劑有C、H2、CO；最好選擇CO，因?yàn)闅怏w與物質(zhì)的接觸面積大，反應(yīng)更充分，且成本低。
煉鐵的原理：一氧化碳還原氧化鐵
檢驗(yàn)生成物CO2
防止CO污染空氣
提供高溫
【實(shí)驗(yàn)裝置】
1.實(shí)驗(yàn)室煉鐵
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①檢查裝置氣密性；
②裝入樣品并固定；
③點(diǎn)燃尾氣后的酒精燈
④向玻璃管內(nèi)通入CO氣體；
⑤給氧化鐵加熱；
⑥停止加熱；
停止通入CO；
熄滅尾氣后的酒精燈。
【討論】
1.先通CO還是先點(diǎn)燃酒精噴燈？為什么？
先通后點(diǎn)的原因是排凈空氣，防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸。
2.先熄滅酒精噴燈還是先停止通CO？為什么？
先熄后停
防止被還原出的鐵在較高的溫度下重新被氧化
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)原理
紅棕色粉末逐漸變黑，試管中的澄清石灰水變渾濁
Fe2O3
3CO2
+
3CO
2Fe
+
觀察實(shí)驗(yàn)視頻，填寫(xiě)下列表格。
一氧化碳還原氧化鐵
2.工業(yè)煉鐵
觀看工業(yè)煉鐵的視頻，思考以下問(wèn)題：
工業(yè)煉鐵的原料、設(shè)備和產(chǎn)品分別是什么？
2. 各原料分別起什么作用？
3. 主要反應(yīng)有哪些？
C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
CaCO3 CaO＋CO2 ↑
CaO＋SiO2 CaSiO3
1.原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；設(shè)備：高爐；
產(chǎn)物：生鐵、CO2、爐渣。
2. 原料作用：焦炭提供熱量，提供還原劑。
3.反應(yīng)原理：
高溫
===
高溫
===
高溫
===
高溫
===
高溫
===
3.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算
帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量，即必須把含雜質(zhì)的物質(zhì)換算成純凈物。
（1）純物質(zhì)的質(zhì)量 = 不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（2）不純物質(zhì)的質(zhì)量 = 純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
注意
例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵多少噸？
分析：代入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：
赤鐵礦石 氧化鐵 鐵 生鐵
方法1：根據(jù)化學(xué)式：
1 000t×80%×70%÷96% = 583 t （鐵元素質(zhì)量守恒）
方法2：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算：
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高溫
解：1 000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1 000t ×80%＝800t。
設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x。
160 112
800t x
160
800t
=
112
x
x＝560t
答： 1 000t含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583t。
1.工業(yè)煉鐵中會(huì)發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)，該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是( )
A．CO B．Fe2O3 C．CO2 D．Fe
2.用下列礦石冶煉金屬時(shí)，排放的廢氣容易引起酸雨的是( )
A．輝銅礦(主要成分Cu2S) B．赤鐵礦(主要成分Fe2O3)
C．磁鐵礦(主要成分Fe3O4) D．鋁土礦(主要成分Al2O3)
B
A
3. 如圖是CO與Fe2O3反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A. 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先通入CO，在裝置出口處驗(yàn)純后，點(diǎn)燃
酒精燈，再點(diǎn)燃酒精噴燈
B. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中看到，玻璃管里的粉末由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?br/>C. CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+CO 2Fe+CO2
D. 尾氣處理時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+O2 2CO2
C
4.工業(yè)煉鐵的主要原料中，正確的一組是( )
①鐵礦石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空氣
A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④
B
金屬資源存在形式
鐵的冶煉
含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算
單質(zhì)、化合物
實(shí)驗(yàn)室煉鐵
工業(yè)煉鐵
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
原理
設(shè)備
相關(guān)反應(yīng)
3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2
一氧化碳從鐵的氧化物中還原出鐵
高爐

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