第八单元课题三金属资源的利用和保护
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源， 人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业 生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。
精品课件
二.铁的冶炼
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
为纪念1996年中国钢产产精量品突课件破1亿吨而发行的邮票
一氧化碳还原氧化铁
实验室
现象：红色粉末
变成黑色，澄清 的石灰水变浑浊。 点燃尾气有蓝色 火焰
酒精灯
实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO 与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO 至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而 被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。
精品课件
1、原料：
石灰石、铁矿石 焦炭、空气 2、原理：
含铁量
赤铁矿 菱铁矿 磁铁矿 黄铁矿
的形式存在。
含有矿物的岩石称为
矿石。铁矿石等都是常
见的矿石
元素名 质量分 元素名 质量分
称
数/％ 称
数/％
铝
7.73
镁
2.00
铁
4.75
锌 0.008
钙
3.45
铜 0.007
钠
2.74
银 0.0000 1
钾
2.47
金 0.0000 005
图5—2 地壳中金属的百分含 量
精品课件
常见几种金属矿物的成分
相关的化学方程式：
高温
Fe2O3 + 3CO
CO2 + Ca(OH)2
2CO + O2 点燃
用酒精灯点燃尾气 的作用是 2Fe + 3C防O2止一氧化碳污染空气 CaCO3 ↓+ H2O
精2品C课O件2
实验步骤：
1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边
结论:
1．铁生锈是铁与氧气、水等物质相互 作用。（缓慢氧化,放热） 2.在有酸性和盐条件下会加快生锈速率 3．铁锈（混合物）的主要成分是氧化 铁Fe2O3,红棕色.
精品课件
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等 物质相互作用，发生一系列复杂的化学变 化，使铁转化为铁的化合物的过程。 因此，铁与空气接触，又有水分时，最易 生锈！
精品课件
据有关资料报导，现在全世界每年 被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产 量的20%——40%
钢铁的最大的弱点就是容易生绣
三.金属资源保护
1.金属的腐蚀和防护
精品课件
铁轨的锈蚀
铁钉的生锈
金属锈蚀给人类 带来了巨大的损 失。
各种铁制品的锈蚀 精品课件
为了减少损失， 需要探究金属锈 蚀的原因、防护 的方法和废金属 的回收利用
赤铁矿 Fe2O3
铝 士 矿
黄铁矿FeS2
黄精铜品课矿件
菱铁矿FeCO3 辉铜矿
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
精品课件
罕见的铜矿石
毛赤铜精品矿课件(Cu2O )
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少 数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等 储量在世界观上也占有重要志地位。
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁
注意：
生铁的质量：
带入化学方程式计算的数据应 是
纯净物的质量
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
精品课件
练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含 氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石 赤铁矿石: 3200t×（1-2%）÷70%÷80%=4571.5t
稀H2SO4中
实验：探究铁生锈的条件
食盐水中
一半在水中 全浸在水中 干燥空气中
精品课件
稀H2SO4中
一周后
食盐水中 一半在水中
全浸在水中
干燥空气中
铁钉沾了酸液: 铁钉严重锈蚀 铁钉浸没一半的在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈 铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥精剂品课等件 ）： 铁未生锈
精品课件
炼钢和炼铁的比较
生铁冶炼
炼钢
原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢
原理
在高温下，用一氧化碳从铁的 氧化物中将铁还原出来。
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
用氧气或铁的氧化 物除去生铁中多余 的碳元素
主要 高炉
转炉、平炉、电炉
设备
产品 生铁
钢
精品课件
例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石， 理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它 是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿 过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至 铁被完全锈蚀。
精品课件
与空气（氧气）接触 与水接触
氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较
结构特点 若不除去结果
铁锈
(Ｆe2Ｏ3)
氧化铝
(Al2O3)
疏松多孔 致密结实
精品课件
人类生活离不开金属
精品课件
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用精品课!件
一.金属元素在自然界中的存在
金属元素在自然界中分布很广，极少数不活
泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；
精品课件
其余大多数以化合 物的形式存在。金属化 合物在自然界中以矿物
高温下，用还原剂（主 要是一氧化碳）从铁矿 石里把铁还原出来
精品课件
高炉炼铁图： 焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉
渣
生铁
精品课件
出
出口
口
炼铁时各物质的作用：
石灰石：把杂质转化为炉渣
焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的 CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼 铁高炉中起主要作用的还原剂是CO， 优点是气体还原剂具有流动性，能与 矿石充分接触，使反应更彻底。
Fe2O3 FeCO3 Fe3O4 FeS2
70% 48.27% 72.41%
46.67%
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
3、设备：高炉
精品课件
工业上
高炉是个竖直的圆筒形炉子， 炉壳用钢板制成，内部用耐火 砖作衬里。炼铁的主要原料是 铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
完全锈蚀
精品课件
使铝“自我保 护”
实验：探究铁生锈的条件
铁生锈的条件： • 与氧气（或空气）接触 • 与水接触 其它影响因素：温度、盐等
思考：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析 铜生锈的条件又是什么？
精品课件
二.铁的冶炼
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
为纪念1996年中国钢产产精量品突课件破1亿吨而发行的邮票
一氧化碳还原氧化铁
实验室
现象：红色粉末
变成黑色，澄清 的石灰水变浑浊。 点燃尾气有蓝色 火焰
酒精灯
实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO 与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO 至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而 被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。
精品课件
1、原料：
石灰石、铁矿石 焦炭、空气 2、原理：
含铁量
赤铁矿 菱铁矿 磁铁矿 黄铁矿
的形式存在。
含有矿物的岩石称为
矿石。铁矿石等都是常
见的矿石
元素名 质量分 元素名 质量分
称
数/％ 称
数/％
铝
7.73
镁
2.00
铁
4.75
锌 0.008
钙
3.45
铜 0.007
钠
2.74
银 0.0000 1
钾
2.47
金 0.0000 005
图5—2 地壳中金属的百分含 量
精品课件
常见几种金属矿物的成分
相关的化学方程式：
高温
Fe2O3 + 3CO
CO2 + Ca(OH)2
2CO + O2 点燃
用酒精灯点燃尾气 的作用是 2Fe + 3C防O2止一氧化碳污染空气 CaCO3 ↓+ H2O
精2品C课O件2
实验步骤：
1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边
结论:
1．铁生锈是铁与氧气、水等物质相互 作用。（缓慢氧化,放热） 2.在有酸性和盐条件下会加快生锈速率 3．铁锈（混合物）的主要成分是氧化 铁Fe2O3,红棕色.
精品课件
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等 物质相互作用，发生一系列复杂的化学变 化，使铁转化为铁的化合物的过程。 因此，铁与空气接触，又有水分时，最易 生锈！
精品课件
据有关资料报导，现在全世界每年 被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产 量的20%——40%
钢铁的最大的弱点就是容易生绣
三.金属资源保护
1.金属的腐蚀和防护
精品课件
铁轨的锈蚀
铁钉的生锈
金属锈蚀给人类 带来了巨大的损 失。
各种铁制品的锈蚀 精品课件
为了减少损失， 需要探究金属锈 蚀的原因、防护 的方法和废金属 的回收利用
赤铁矿 Fe2O3
铝 士 矿
黄铁矿FeS2
黄精铜品课矿件
菱铁矿FeCO3 辉铜矿
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
精品课件
罕见的铜矿石
毛赤铜精品矿课件(Cu2O )
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少 数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等 储量在世界观上也占有重要志地位。
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁
注意：
生铁的质量：
带入化学方程式计算的数据应 是
纯净物的质量
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
精品课件
练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含 氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石 赤铁矿石: 3200t×（1-2%）÷70%÷80%=4571.5t
稀H2SO4中
实验：探究铁生锈的条件
食盐水中
一半在水中 全浸在水中 干燥空气中
精品课件
稀H2SO4中
一周后
食盐水中 一半在水中
全浸在水中
干燥空气中
铁钉沾了酸液: 铁钉严重锈蚀 铁钉浸没一半的在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈 铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥精剂品课等件 ）： 铁未生锈
精品课件
炼钢和炼铁的比较
生铁冶炼
炼钢
原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢
原理
在高温下，用一氧化碳从铁的 氧化物中将铁还原出来。
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
用氧气或铁的氧化 物除去生铁中多余 的碳元素
主要 高炉
转炉、平炉、电炉
设备
产品 生铁
钢
精品课件
例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石， 理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它 是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿 过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至 铁被完全锈蚀。
精品课件
与空气（氧气）接触 与水接触
氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较
结构特点 若不除去结果
铁锈
(Ｆe2Ｏ3)
氧化铝
(Al2O3)
疏松多孔 致密结实
精品课件
人类生活离不开金属
精品课件
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用精品课!件
一.金属元素在自然界中的存在
金属元素在自然界中分布很广，极少数不活
泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；
精品课件
其余大多数以化合 物的形式存在。金属化 合物在自然界中以矿物
高温下，用还原剂（主 要是一氧化碳）从铁矿 石里把铁还原出来
精品课件
高炉炼铁图： 焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉
渣
生铁
精品课件
出
出口
口
炼铁时各物质的作用：
石灰石：把杂质转化为炉渣
焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的 CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼 铁高炉中起主要作用的还原剂是CO， 优点是气体还原剂具有流动性，能与 矿石充分接触，使反应更彻底。
Fe2O3 FeCO3 Fe3O4 FeS2
70% 48.27% 72.41%
46.67%
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
3、设备：高炉
精品课件
工业上
高炉是个竖直的圆筒形炉子， 炉壳用钢板制成，内部用耐火 砖作衬里。炼铁的主要原料是 铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
完全锈蚀
精品课件
使铝“自我保 护”
实验：探究铁生锈的条件
铁生锈的条件： • 与氧气（或空气）接触 • 与水接触 其它影响因素：温度、盐等
思考：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析 铜生锈的条件又是什么？