資源簡介

(共23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）
新課導(dǎo)入
　　生活中常見的一些金屬制品
Fe
鐵鍋
Fe、Al
汽車
Fe、Ni
曲別針
Al、Mg
共享單車
Fe、Cr、Ni
保溫杯
Cu
電線
新知探究
　　地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除了金、銀等有單
質(zhì)形式存在（如下圖），金屬多以化合物的形式存在。
金
銀
自然界中以單質(zhì)形式存在的金和銀
新知探究
赤鐵礦（主要成分是 Fe2O3）
磁鐵礦（主要成分是 Fe3O4）
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）
軟錳礦（主要成分是 MnO2）
一些金屬礦石
　　金屬礦物
　　大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。
礦產(chǎn)名稱 單位 2023 年儲量
鐵　礦 礦石 億噸 169.17
鋁土礦 礦石 萬噸 70 752.22
錳 礦 礦石 萬噸 26 129.79
鋅　礦 金屬 萬噸 5 992.71
銅　礦 金屬 萬噸 4 064.79
金　礦 金屬 噸 3 203.77
銀　礦 金屬 噸 66 866.44
新知探究
　　我國金屬礦物種類比較齊全，礦物儲量也很豐富。
數(shù)據(jù)源自《中國礦產(chǎn)資源報告 2024 》
新知探究
　　如何利用金屬資源？
礦石中的金屬化合物
金屬單質(zhì)
提煉
新知探究
　　以礦石為原料提煉金屬，其中，提煉量最大的是？　　——鐵
赤鐵礦（主要成分是 Fe2O3）
磁鐵礦（主要成分是 Fe3O4）
一些鐵礦石
《天工開物》記載的
我國古代煉鐵示意圖
北京首鋼園
新知探究
鐵制易拉罐
鐵鍋
建筑行業(yè)使用的鋼鐵材料
生活中的一些鐵制品
新知探究
　　鐵的冶煉
　　
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高溫
　　該反應(yīng)被應(yīng)用于實際生產(chǎn)時，生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備需要注意哪些問題？
煉鐵的主要原理是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，其化學(xué)方程式如下：
新知探究
　　原料的選擇——資源豐富的天然物質(zhì)
鐵礦石
焦炭
煤
空氣
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高溫
C＋CO2 2CO
高溫
C＋O2 CO2
高溫
新知探究
　　　　　　　　　　煉鐵過程中主要的化學(xué)反應(yīng)
微弱放熱
吸熱
大量放熱
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高溫
C＋CO2 2CO
高溫
C＋O2 CO2
高溫
新知探究
　　條件的獲得——放熱明顯、成本低廉
鐵礦石
焦炭
空氣
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高溫
C＋CO2 2CO
高溫
C＋O2 CO2
高溫
大量放熱
新知探究
　　設(shè)備與工藝——原料中的雜質(zhì)
赤鐵礦（主要成分是 Fe2O3）
鐵礦石中的石英（SiO2）
　　對生鐵產(chǎn)品的品質(zhì)有嚴(yán)重影響，可與石灰石反應(yīng)形成爐渣除去。
新知探究
　　設(shè)備與工藝——提高 CO 的利用率
　　適當(dāng)增加爐體高度，延長反應(yīng)物接觸時間
　　熱空氣密度較小，
從下方鼓入
剩余 CO 回收利用
　　赤鐵礦石、焦炭和石灰石密度較大，粉碎后從上方加入
新知探究
煉鐵高爐及爐內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)示意圖
　　赤鐵礦石、焦炭和石灰石從上方加入
熱空氣從下方鼓入
液態(tài)的鐵從下方流出
高爐氣體回收利用
爐渣從下方排出
新知探究
新知探究
　　含雜質(zhì)的計算
　　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（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）？
　　相對原子質(zhì)量：C 12　O 16　Fe 56
新知探究
　　在實際生產(chǎn)時，煉鐵所用的原料或所得的產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在
計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。
寶鋼煉鐵高爐
新知探究
　　含雜質(zhì)的計算
　　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（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）？
　　相對原子質(zhì)量：C 12　O 16　Fe 56
　　【解】1 000 t 赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：
　　　　　　　　　　　1 000 t×80%＝800 t
新知探究
　　　設(shè)：800 t 氧化鐵理論上可以煉出的鐵的質(zhì)量為 x。
160
2×56
800 t
x
＝
x ＝ ＝560 t
2×56×800 t
160
　　　折合為含鐵 96% 的生鐵的質(zhì)量為：560 t÷96%＝583.3 t
　　　答：理論上可以煉出含鐵 96% 的生鐵的質(zhì)量是 583.3 t。
設(shè)
寫
列
解
答
160
800 t
2×56
x
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高溫
新知探究
　　稀土資源的利用和保護(hù)
　　稀土元素是儲量較少的一類金屬元素的統(tǒng)稱，有“工業(yè)的維生素”
的美譽(yù)，是重要的戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于新能源、新材料、航空航天、
電子信息等尖端科技領(lǐng)域。
徐光憲（1920—2015）
　　徐光憲院士，2008 年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎
獲得者。徐光憲和他的團(tuán)隊研發(fā)了稀土分離技術(shù)，
使我國能夠自主分離稀土產(chǎn)品，打破了發(fā)達(dá)國家
在國際稀土市場上的壟斷地位。
新知探究
　　到目前為止，我國的稀土儲量居世界第一位，稀土的年生產(chǎn)量和年
消費(fèi)量也都居世界前列。
　　稀土資源是不可再生的，過度開采會面臨枯竭。我國針對稀土資源
開采已有相應(yīng)的措施，如制定并實施了稀土行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，對稀土出口
實行配額管理等。
利用金屬資源的同時，也要注意對金屬資源進(jìn)行保護(hù)！
課后任務(wù)
　　查閱資料，了解我國的稀土儲量、稀土生產(chǎn)量，以及我國稀土資源
的合理利用與保護(hù)，并與同學(xué)交流。

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