資源簡(jiǎn)介

(共19張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題3 金屬資源的利用和保護(hù)
第1課時(shí)
金屬礦物、鐵的冶煉
1
知道一些常見的金屬如鐵、鋁、銅等的礦石
2
了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法，掌握工業(yè)煉鐵的原理及方法
3
會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
單質(zhì)，金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
金可以從河沙里淘出，這說明金是以化合物形式存在還是以單質(zhì)形式存在呢？為什么呢？
地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余金屬都以化合物的形式存在。
自然界中的幾種礦石
金 Au
銀 Ag
鉑 Pt
以單質(zhì)形式存在的金屬
鋁土礦
(主要成分是Al2O3)
赤鐵礦
(主要成分是Fe2O3)
磁鐵礦
(主要成分是Fe3O4）
自然界中的幾種礦石
金屬化合物在自然界以礦物質(zhì)形式存在，稱為礦石
赤銅礦
(主要成分是Cu2O)
金紅石
(主要成分是TiO2)
軟錳礦
(主要成分是MnO2)
自然界中的幾種礦石
含鐵量
70%
赤鐵礦
主要成分
Fe2O3
含鐵量72.4%
磁鐵礦
主要成分
Fe3O4
含鐵量48.3%
菱鐵礦
主要成分
FeCO3
含鐵量46.7%
黃鐵礦
主要成分
FeS2
含鐵量
產(chǎn)物是否環(huán)保
鐵的幾種礦物
選擇依據(jù)：
以下哪種礦物不適宜用來煉鐵？
Fe2O3
Fe3O4
化合物
單質(zhì)
Fe
還原劑
失去氧元素
（還原反應(yīng)）
H2
CO
C
鐵的冶煉
工業(yè)煉鐵的原理
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
C為固體，反應(yīng)不充分
H2制取成本高
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣
赤鐵礦石、焦炭、石灰石
高爐氣體
高爐氣體
出鐵口
進(jìn)風(fēng)口
O2
N2
熱空氣
生鐵
進(jìn)風(fēng)口
出渣口
CO2+C 2CO
高溫
C+O2 CO2
高溫
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高溫
爐渣
煉鐵的原料
煉鐵原理
焦炭作用
提高爐溫
生成CO
(石灰石的作用）
鐵的冶煉
鐵的冶煉
高爐煉鐵的產(chǎn)物是純鐵嗎？
工業(yè)煉鐵得到的是生鐵。
生鐵
可經(jīng)過吹氧冶煉等工序生產(chǎn)鋼，含碳量降至0.03%~2%的鐵合金
含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的鐵合金
硬而脆,不利于加工
涉及雜質(zhì)問題的計(jì)算
純凈物的質(zhì)量 ＝ 不純物質(zhì)的總質(zhì)量×純度
純度＝ ×100%
純凈物的質(zhì)量
不純物質(zhì)的總質(zhì)量
第二步，依據(jù)化學(xué)方程式，根據(jù)已知純物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算未知純物質(zhì)的質(zhì)量；
第一步，將含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量轉(zhuǎn)化成純凈物的質(zhì)量；
第三步，將純物質(zhì)轉(zhuǎn)化成雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。
不純物質(zhì)的質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量 ÷純度
含雜質(zhì)的計(jì)算一般做法
在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。
折合為上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為：560t÷96%=583.3 t
涉及雜質(zhì)問題的計(jì)算
【例題】用1000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
【解】設(shè)：800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。
x=560t
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
160
2×56
800t
x
1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t×80%=800 t
160
2×56
=
800t
x
答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是583.3 t。
【練習(xí)】某煉鐵廠用赤鐵礦石冶煉生鐵。若要煉出1120t含鐵90%的生鐵，需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量是( )
A．1500 t B． 1440 t C． 1800 t D． 1980 t
【解】設(shè)理論上需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x
x=1800t
C
涉及雜質(zhì)問題的計(jì)算
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
160
112
80%x
1120t×90%
1.同學(xué)們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是（ ）
A.赤鐵礦 B.磁鐵礦
C.孔雀石 D.鋁土礦
B
A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處
【答案】B
【詳解】A、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，故選項(xiàng)說法正確；
B、一氧化碳奪取了氧化鐵中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；
C、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)條件是高溫，故選項(xiàng)說法正確；
D、該反應(yīng)的反應(yīng)物均為化合物，不屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說法正確。
2.下列說法錯(cuò)誤的是
3．利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈后通CO
B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色
C．b處可用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2
D．可用Ca(OH)2溶液吸收尾氣中的CO
【答案】C
【詳解】A、由于CO是可燃性氣體，實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通CO排出管內(nèi)空氣，再點(diǎn)燃酒精燈，故錯(cuò)誤；
B、a處氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成鐵和二氧化碳，可觀察到固體有紅色變?yōu)楹谏?，故錯(cuò)誤；
C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗(yàn)二氧化碳可以用澄清石灰水，故正確；
D、一氧化碳不與Ca(OH)2溶液反應(yīng)，不能用氫氧化鈉溶液吸收CO，故錯(cuò)誤。
4．聯(lián)合鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)流程示意圖如下：
請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出設(shè)備A的名稱： 。
高爐
（2）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應(yīng)制取鐵的化學(xué)方程式： 。
（3）煉鐵時(shí)焦炭的作用是：①產(chǎn)生熱量（或“提高爐溫”）；② 。
（4）應(yīng)用化學(xué)原理分析，工業(yè)煉鋼時(shí)用純氧而不用空氣的原因是： 。
（5）在古代，人們把在高溫下燒紅的鐵反復(fù)錘釘，最終使生鐵轉(zhuǎn)化為鋼，這也是所謂“百煉成鋼”的來歷。寫出上述轉(zhuǎn)變過程中最關(guān)鍵一步反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
促使反應(yīng)更加劇烈，并獲得更多的熱量
產(chǎn)生一氧化碳
C＋O2 CO2
高溫
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
課題3
金屬的利用與保護(hù)
第1課時(shí)
金屬資源的概況
鐵的冶煉
煉鐵原理：3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
工業(yè)煉鐵設(shè)備：煉鐵高爐
工業(yè)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算
單質(zhì)
化合物
高溫
將含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化
為純凈物的質(zhì)量代入計(jì)算

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