金属资源保护
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• 这里所讲的纯净物是指化学方程式中各化学式所 指的物质，没有参加反应(前和后)的物质视为杂 质，杂质混入纯净物中组成了混合物(即不纯物 质)。这类计算只要把混合物的质量分解开来，用 原料或产物中的纯净物质量去计算便可以了。
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• 回顾：
纯 净 物 的 质 量 混 合 物 的 质 量 杂 质 的 质 量
8.3 金属资源保护 （第2 课时）
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三、生铁的冶炼
石灰石的作用是使有矿 石中的脉石（如二氧化 硅）转变成炉渣而除去
工业炼铁的主要设 备是高炉
主要反应
原料
docin/sundae_meng
三、生铁的冶炼
设备： 高炉
原料： 铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气
反应过程：
熟铁，含碳< 0.03% ，软，塑性好
铁合金
生铁
钢
含碳量
2% ~ 4.3%
0.03% ~ 2%
含杂质（硫、
磷 等）
多
少
机械性能 机械加工
硬而脆 可铸不可煅
硬而韧 良好的延展性 和弹性
可铸可煅
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为纪念2019年中国钢产量突破1亿吨 而发行的邮票
转 炉 炼 钢 docin/sundae_meng
方法二：设1000t赤铁矿石理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。 高温
Fe2O3 + 3CO===2Fe + 3CO2
160
112
1000t ×80%
160 112
X×96%
(杂化纯)
1000t ×80% X×96%
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。
六.铜的冶炼
主要成分是碱式碳酸 铜
探究活动 【实验6-4】孔雀石加热分解 【实验6-5】氧化铜的还原
孔雀石
石灰水 docin/sundae_meng
实验与事实
项目 现象 推断
【实验6-4】孔雀石加热分解
【实验6-5】氧化铜的还原
绿色粉末逐渐变成黑色； 试管壁出现小水珠； 澄清石灰水变浑浊
黑色粉末逐渐变成光亮的红色； 试管口出现小雾珠
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七、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Na Mg Al) :电解法
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法
高温
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
3.较稳定金属(如Hg Ag) :直接加热法
△ 2HgO === 2Hg + O2↑
4.稳定金属(如Pt Au) :直接以单质形态存在， 可通过金沙淘洗获得
过量空气 焦炭
高温
焦炭
CO2 高温 CO
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赤铁矿 生铁
高温Fra Baidu bibliotek
含碳、硫、 磷等杂质
四、钢的冶炼
原料：生铁 原理：在炼钢炉里吹进氧气，降低生铁中
碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化） 设备：平炉、电炉、转炉
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五、生铁和钢（铁的合金，混合物）
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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
160 800t
112 X
160 = 800t
112
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t (纯化杂)
孔雀石受热分解生成氧化铜、 氢气还原氧化铜生成铜和水 水、二氧化碳
解释与结论
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金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由 强 渐弱
越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物, 也就越难从化合物中还原出金属单质. 越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形成化 合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.
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金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al ‖ Zn Fe Sn Pb (H) Cu ‖ Hg Ag ‖ Pt Au
电解法
热还原法
直接加 热法
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八、有关含杂质物质的计算
注意:带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量
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。
纯 度 =纯 混 净 合 物 物 的 的 质 质 量 量100%
纯 净 物 的 质 量 混 合 物 的 质 量 纯 度
纯净物的质量＝混合物的质量×(1－杂质度)
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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？
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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.
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。
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小结
• 1.炼铁、炼钢。 • 2.孔雀石加热分解。 • 3.氢气还原氧化铜。 • 4.冶炼金属的常用方法。 • 5.有关不纯物质的计算
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• 回顾：
纯 净 物 的 质 量 混 合 物 的 质 量 杂 质 的 质 量
8.3 金属资源保护 （第2 课时）
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三、生铁的冶炼
石灰石的作用是使有矿 石中的脉石（如二氧化 硅）转变成炉渣而除去
工业炼铁的主要设 备是高炉
主要反应
原料
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三、生铁的冶炼
设备： 高炉
原料： 铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气
反应过程：
熟铁，含碳< 0.03% ，软，塑性好
铁合金
生铁
钢
含碳量
2% ~ 4.3%
0.03% ~ 2%
含杂质（硫、
磷 等）
多
少
机械性能 机械加工
硬而脆 可铸不可煅
硬而韧 良好的延展性 和弹性
可铸可煅
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为纪念2019年中国钢产量突破1亿吨 而发行的邮票
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方法二：设1000t赤铁矿石理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。 高温
Fe2O3 + 3CO===2Fe + 3CO2
160
112
1000t ×80%
160 112
X×96%
(杂化纯)
1000t ×80% X×96%
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。
六.铜的冶炼
主要成分是碱式碳酸 铜
探究活动 【实验6-4】孔雀石加热分解 【实验6-5】氧化铜的还原
孔雀石
石灰水 docin/sundae_meng
实验与事实
项目 现象 推断
【实验6-4】孔雀石加热分解
【实验6-5】氧化铜的还原
绿色粉末逐渐变成黑色； 试管壁出现小水珠； 澄清石灰水变浑浊
黑色粉末逐渐变成光亮的红色； 试管口出现小雾珠
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七、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Na Mg Al) :电解法
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法
高温
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
3.较稳定金属(如Hg Ag) :直接加热法
△ 2HgO === 2Hg + O2↑
4.稳定金属(如Pt Au) :直接以单质形态存在， 可通过金沙淘洗获得
过量空气 焦炭
高温
焦炭
CO2 高温 CO
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赤铁矿 生铁
高温Fra Baidu bibliotek
含碳、硫、 磷等杂质
四、钢的冶炼
原料：生铁 原理：在炼钢炉里吹进氧气，降低生铁中
碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化） 设备：平炉、电炉、转炉
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五、生铁和钢（铁的合金，混合物）
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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
160 800t
112 X
160 = 800t
112
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t (纯化杂)
孔雀石受热分解生成氧化铜、 氢气还原氧化铜生成铜和水 水、二氧化碳
解释与结论
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金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由 强 渐弱
越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物, 也就越难从化合物中还原出金属单质. 越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形成化 合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.
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金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al ‖ Zn Fe Sn Pb (H) Cu ‖ Hg Ag ‖ Pt Au
电解法
热还原法
直接加 热法
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八、有关含杂质物质的计算
注意:带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量
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。
纯 度 =纯 混 净 合 物 物 的 的 质 质 量 量100%
纯 净 物 的 质 量 混 合 物 的 质 量 纯 度
纯净物的质量＝混合物的质量×(1－杂质度)
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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？
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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.
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。
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小结
• 1.炼铁、炼钢。 • 2.孔雀石加热分解。 • 3.氢气还原氧化铜。 • 4.冶炼金属的常用方法。 • 5.有关不纯物质的计算