資源簡介

(共20張PPT)
8.3 金屬資源的
利用和保護
第一課時 金屬礦物 鐵的冶煉
據(jù)我國冶金規(guī)劃院預測，2024年中國鋼鐵使用量約為8.75億噸，這么大量的鋼鐵又是從哪里來的呢？過程又是什么樣的呢？
知識目標
1.了解金屬的存在形式及認識常見礦石
2.理解鐵的冶煉
3.學會利用化學方程式進行簡單計算含雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物。
金屬元素在自然界中的存在形式
地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除了金、銀等有單質(zhì)形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。
單質(zhì)形式存在的金
金屬礦物
單質(zhì)形式存在的銀
大部分金屬都以化合物的形式存在。
赤鐵礦
（主要成分是Fe2O3）
金屬礦物
常見的金屬礦物
磁鐵礦
（主要成分是Fe3O4）
大部分金屬都以化合物的形式存在。
金屬礦物
常見的金屬礦物
鋁土礦
（主要成分是Al2O3）
赤銅礦
（主要成分是Cu2O）
金紅石
（主要成分是TiO2）
大部分金屬都以化合物的形式存在。
金屬礦物
常見的金屬礦物
軟錳礦
（主要成分是MnO2）
我國是世界上為數(shù)不多的已知金屬礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一。
其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列。
提取量最大的是鐵。
金屬礦物
我國的金屬礦物概況
鐵的冶煉
我國煉鐵發(fā)展
早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始了生產(chǎn)和使用鐵器。
戰(zhàn)國時期，鐵制工具的大量使用提高了生產(chǎn)力水平。
鐵的冶煉
我國煉鐵發(fā)展
《天工開物》中有我國古代煉鐵的記載。
鐵的冶煉
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，1949年，我國鋼產(chǎn)量只有15.8萬噸，不足當時世界鋼產(chǎn)量的千分之一，到2018年底，我國鋼產(chǎn)量突破9億噸，占世界鋼產(chǎn)量的50%。鋼材自給率從新中國成立初期的缺鐵少鋼，發(fā)展到目前大部分鋼材品種的完全自給。
我國煉鐵發(fā)展
想一想：鐵是如何從礦石里被分離出來的呢？
鐵的冶煉
鐵的幾種常見礦物
磁鐵礦
（主要成分是Fe3O4）
黃鐵礦
（主要成分是FeS2）
赤鐵礦
（主要成分是Fe2O3）
菱鐵礦
（主要成分是FeCO3）
鐵的礦物這么多，哪種礦物更適合作為冶煉鐵的原料呢？
鐵的冶煉
鐵的幾種常見礦物
鐵礦石種類 赤鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 菱鐵礦
含鐵量 70% 72.4% 46.7% 48.3%
冶煉主要產(chǎn)物 生鐵 生鐵 生鐵、二氧化硫 生鐵
二氧化硫是空氣污染物
菱鐵礦的含鐵量較少
生產(chǎn)中常用這兩種礦物作為原料
綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)中要考慮原料是否易得，價格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生產(chǎn)及對環(huán)境的影響。
鐵的冶煉
工業(yè)煉鐵
煉鐵的原理：
利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)。
反應(yīng)化學方程式
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
高溫
作用：提供還原劑（CO），升高爐溫。
作用：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。
把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成一氧化碳把鐵從氧化鐵里還原出來。
高爐上部發(fā)生的反應(yīng)
鐵的冶煉
工業(yè)煉鐵
把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成一氧化碳把鐵從氧化鐵里還原出來。
鐵的冶煉
工業(yè)煉鐵
而在實際生產(chǎn)中，所用原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)考慮雜質(zhì)問題。
【第二批國家工業(yè)遺產(chǎn)】合肥鋼鐵廠
鐵的冶煉
例：用1 000 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？
解：設(shè)理論上可以煉出的鐵的質(zhì)量為x。
160 2×56
1 000 t×80％ x
x = 560 t
答：理論上可以煉出含鐵96％的生鐵583.3噸。
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
160 2×56
1 000 t×80％ x
=
則含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為：560 t ÷ 96% ≈ 583.3 t
1.下列關(guān)于金屬的說法中不正確的是 ( )
A.大多數(shù)金屬在自然界中以化合物的形式存在
B.鋼和生鐵均屬于鐵的合金
C.應(yīng)該大力開發(fā)金屬礦物資源以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要
D.人類使用最早的金屬是銅,常見的銅礦有黃銅礦和輝銅礦等
C
2. 30 g生鐵與足量的稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為1 g。求該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)(假設(shè)生鐵中只有鐵能與稀鹽酸反應(yīng),計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
解:設(shè)該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量為x。
Fe+2HCl ==== FeCl2+H2↑
56 2
x 1 g
x = 28 g
答:該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為93.3%。
該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為
×100% ≈ 93.3%。

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