课题3___金属资源的利用和保护PPT课件

160 800t
112 X
160 = 112
800t
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t (纯化杂)
或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2
160
112
800t
X×96% (杂化纯)
160 :112＝800t :X×96%
B中观察到的现象是_______澄__清__的__石__灰水变浑浊 。
(4)该装置的不足之处是
没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）
。
3.右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素 被人类大规模开发、利用的大致年限。
约200年前 约600年前
约6000年前
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
X＝583t
答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含 铁96%的生铁为583t。
练习：
1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多 少吨？（计算结果保留整数）
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
①
②
（1）写出图中标有序号的仪器名称① 铁架台，② 试管。
(2)实验过程中，先要进行的是_______Ⅱ_______ 。（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
。
B中反应的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2===CaCO，3↓+H2O
约2500年前
⑴选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因
是 ② ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原 因是 ①④ 。
①铝的密度小
②铝很活泼
③地壳中铝的含量高 ④铝的表面易生成致密的保护膜
⑵钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。
右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学
方程式 3CO+ Fe2O3=高==温=2Fe + 3CO2
一、金属的存在形 式：
单质( 少数，如金和银
化学性质稳定的) 化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存 在外,其余都以化合物形式存在。
二、铁的冶炼：
图8-20 上海宝山钢铁公司炼铁高炉
1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
【实验8-3】
证明产物中有铁粉的方法是：
用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
用橡皮塞 塞紧管口
铁的生锈过程
植物油
请思考：
哪种条件下,铁最 易生锈?为什么?
ab
c
a.在干燥空气中 —— 不生锈 (有O2无水)
b.浸没在水中
—— 不生锈(有水无O2)
c.半截浸没在水中 —— 在水与空气的交界面最易生锈
(有水和Ｏ2)ห้องสมุดไป่ตู้
铁生锈的条件： 铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应。
4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 ·XH2O (缓慢氧化) 铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁Fe2O3 ·XH2O。 铁制品锈蚀的条件:
；能证明产
物中有铁粉的方法是：
用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡) 。
⑶在组装仪器时，把玻璃管插入
橡胶管的操作方法 是 导管一端用水润湿后旋转插入 。
此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方
法： 用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃
。
二、金属资源保护
1、为什么要保护金属资源？
⑴每年大量开采(数以亿吨计)
保护金属资源的原因： ⑵每年大量的金属被腐蚀(相 当于年产量的20%~40%)
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
高温
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
112
X·85%
2850t
160 = X·85%
112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。 ⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。
现象
红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体能使澄清 的石灰水变浑浊
分析
一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
2.工业炼铁：
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
⑴原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO,
⑴要有能够发生反应的物质(Fe、H2O、O2)；
⑵反应物要能相互接触；
⑶生成物不会对反应起阻碍作用。
(Fe2O3 ·XH2O很疏松，易吸水，不能阻碍里层的铁继续 与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加快铁制品的生 锈，使铁全部被腐蚀。而铝不同，铝与氧气反应生成致密 的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再 与氧气反应，所以铝耐腐蚀。)
CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中 的铁还原出来。
反应的化学方程式：
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 CO是还原剂；Fe2O3是氧化剂
实验步骤：
①.按下图组装仪器，并检查其气密性。 一氧化碳还原氧化铁 必须在封闭的硬质玻 管中进行，防止一氧 化碳污染空气。
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。 ③把硬质玻璃管接入装置系统中，实验前先通入一氧化碳 气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出 气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待 排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色实验结束后，先停止加热， 再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止刚还原的Fe 被重新氧化。
设备：炼铁高炉
铁矿石、焦炭、石灰石
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
CO2＋C 高温 2CO
C + O2 点燃 CO2
3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含 有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质 问题。
列比例时，一定要用纯量。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理 论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2