資源簡(jiǎn)介

(共25張PPT)
課題3 金屬資源的利用和保護(hù)
第八單元 金屬和金屬材料
第1課時(shí)
本講PPT內(nèi)嵌2個(gè)高清視頻，點(diǎn)擊按鈕 即可播放，使用時(shí)可刪除本頁(yè)。
若軟件版本太低，可能不兼容，導(dǎo)致視頻無(wú)法正常播放。
下載最新版OFFICE，或者WPS，即可正常播放。
無(wú)處不在的金屬材料
一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)
1.知道一些常見(jiàn)金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法。
2.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)的計(jì)算。
金屬資源在自然界的存在
01
鐵的冶煉
02
無(wú)處不在的金屬材料
金屬資源在自然界的存在
地殼中金屬元素的含量
元素名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
鋁 7.73
鐵 4.75
鈣 3.45
鈉 2.74
鉀 2.47
鎂 2.00
鋅 0.008
銅 0.007
銀 0.00001
金 0.0000005
交流討論：目前人類普遍使用的金屬有哪些？
鋁合金樓梯
不銹鋼水壺
銅導(dǎo)線
黃金戒指
銀手鐲
金屬資源在自然界的存在
地球上的金屬資源
廣泛存在于
地殼
海洋
存在形式為
少數(shù)很不活潑的金屬如Au、Ag以單質(zhì)形式存在
多數(shù)金屬都以化合物形式存在
金可以從河沙里淘出，這說(shuō)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？
金屬資源在自然界的存在
金屬元素在自然界中的存在形式
極少數(shù)不活潑的金屬（如銀、鉑、金等）
單 質(zhì)
自然界單質(zhì)銀 Ag
自然界單質(zhì)鉑 Pt
自然界單質(zhì)金 Au
金屬資源在自然界的存在
金屬元素在自然界中的存在形式
大多數(shù)較活潑的金屬（如鐵、鋅、鈉和鈣等）
化合物
金屬化合物在自然界以礦物質(zhì)形式存在，稱為礦石
主要成分 CuFeS2
主要成分 Cu2S
主要成分 Al2O3
金屬資源在自然界的存在
鐵的幾種礦物
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
哪種礦物適宜用來(lái)煉鐵？
含鐵量
產(chǎn)物是否環(huán)保
選擇依據(jù)：
鐵的冶煉
Fe2O3
Fe3O4
Fe
失去氧元素
（還原反應(yīng)）
還原劑
常見(jiàn)還原劑：H2 CO C
鐵的冶煉
實(shí)驗(yàn)演示：一氧化碳還原氧化鐵
步驟：
①檢查裝置氣密性；
②裝入藥品并固定；
③通入純凈的CO；
④給氧化鐵加熱；
⑤停止加熱；
⑥停止通入CO。
紅色
黑色
鐵的冶煉
點(diǎn)燃
尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰
2CO+ O2 = 2CO2
澄清的石灰水逐漸變渾濁
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O
紅棕色粉末逐漸變成黑色
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高溫
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
CO起還原劑的作用
鐵的冶煉
注意事項(xiàng)
1. 裝置末端酒精燈的作用是什么？
點(diǎn)燃尾氣，防止有毒的CO污染空氣
2. 如何檢驗(yàn)生成的黑色固體中有鐵粉？
磁鐵吸引 / 加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡
鐵的冶煉
注意事項(xiàng)
3. 為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3？
排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱發(fā)生爆炸
4. 為什么要先停止加熱，待物質(zhì)冷卻后再停止通CO？
防止生成鐵粉再次被氧化
鐵的冶煉
工業(yè)煉鐵
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
C+O2 CO2
高溫
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高溫
CO2+C 2CO
高溫
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣
焦炭：提供熱源，
制還原劑CO
鐵的冶煉
高溫
Fe2O3＋3CO === 2Fe＋3CO2
高爐煉鐵的產(chǎn)物：生鐵
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
交流討論：高爐煉鐵和實(shí)驗(yàn)室煉鐵有什么區(qū)別？其產(chǎn)物是純鐵嗎？
可經(jīng)過(guò)吹氧冶煉等工序生產(chǎn)鋼，含碳量降至0.03%~2%的鐵合金
鐵的冶煉
含雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算
純凈物的質(zhì)量 ＝ 不純物質(zhì)的總質(zhì)量×純度
例題：用1000t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)量是多少噸？
純度＝ ×100%
純凈物的質(zhì)量
不純物質(zhì)的總質(zhì)量
鐵的冶煉
分析：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：
方法1：根據(jù)化學(xué)式：
赤鐵礦石 氧化鐵 鐵 生鐵
1000t×80％=800t
2×56
160
= 560 t
×100%
800 t×
560 t ÷96%
= 583.3 t
礦石中Fe2O3的質(zhì)量：
Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量：
可得到生鐵的質(zhì)量：
鐵的冶煉
解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x
160 2×56
1000t×80％ x·96%
x =
2×56×1000t×80％
160×96%
= 583.3 t
答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583.3 t 。
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
高溫
方法2：根據(jù)化學(xué)方程式
1．下列有關(guān)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后通一氧化碳
B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先停止通入一氧化碳，后熄滅酒精噴燈
C．用赤鐵礦煉鐵的主要反應(yīng)原理是3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2
D．高爐煉鐵得到的是純鐵
C
高溫
2. 實(shí)驗(yàn)室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過(guò)程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì).關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成
B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，玻璃管中紅棕色的氧化鐵粉末部分變成黑色，
該產(chǎn)物一定全是鐵
C．反應(yīng)后，先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入
一氧化碳至玻璃管冷卻
D．為了減少空氣污染，應(yīng)增加尾氣處
理裝置
B
3. 我國(guó)古代將爐甘石（ZnCO3)、赤銅（Cu2O)和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式（提示：ZnCO3加熱可分解為ZnO)。
ZnCO3=====ZnO＋CO2↑；
2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑；
2Cu2O＋C=====4Cu＋CO2↑。
高溫
高溫
高溫
冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石
的質(zhì)量是多少？
解：設(shè)需含F(xiàn)e3O4 90%的磁鐵礦石的質(zhì)量為x。
Fe3O4＋4CO ==== 3Fe＋4CO2
232 168
x ·90% 2000t×(1-3%)
答：需含F(xiàn)e3O4 90%的磁鐵礦石2977 t。
高溫

展開(kāi)更多......

收起↑