课题三金属资源的利用和保护.ppt

铁 油漆 氧气和水不能与铁接 触，所以铁不会生锈 油漆剥 落后 油漆 氧气和水与铁接触， 导致铁生锈 第31页，共37页，编辑于2022年，星期六 关于课题三金属资源的利用和保护 第1页，共37页，编辑于2022年，星期六 人类生活离不开金属 第2页，共37页，编辑于2022年，星期六 金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用! 军事与科技也需要大量的金属 第3页，共37页，编辑于2022年，星期六 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； 第4页，共37页，编辑于2022年，星期六 图5—2 地壳中金属的百分含量 含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石 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的形式存在。 元素名称 质量分数/％ 元素名称 质量分数/％ 铝 7.73 镁 2.00 铁 4.75 锌 0.008 钙 3.45 铜 0.007 钠 2.74 银 0.00001 钾 2.47 金 0.0000005 第5页，共37页，编辑于2022年，星期六 赤铁矿 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 Fe2O3 常见几种金属矿物的成分 第6页，共37页，编辑于2022年，星期六 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 Cu2O 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 第7页，共37页，编辑于2022年，星期六 罕见的铜矿石 毛赤铜矿(Cu2O ) 第8页，共37页，编辑于2022年，星期六 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。 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。 第9页，共37页，编辑于2022年，星期六 二.铁的冶炼 为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 第10页，共37页，编辑于2022年，星期六 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 一氧化碳还原氧化铁 实验室 相关的化学方程式： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 2CO + O2 2CO2 点燃 高温 用酒精灯点燃尾气的作用是 防止一氧化碳污染空气 第11页，共37页，编辑于2022年，星期六 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，然后熄灭右边酒精灯 实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止石灰水倒吸,使试管炸裂。 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； 第12页，共37页，编辑于2022年，星期六 1、原料： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 2、原理： 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石中还原出来 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 石灰石、铁矿石 焦炭、空气 3、设备：高炉 化学方程式： 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 第13页，共37页，编辑于2022年，星期六 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。 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 工业上 第14页，共37页，编辑于2022年，星期六 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。 第15页，共37页，编辑于2022年，星期六 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？ 注意： 带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量 赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 1000t×80% ×70%÷96%=583.3t 生铁的质量： 第16页，共37页，编辑于2022年，星期六 F