化學人教版九年級下冊第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護 第一學時

1、課題3 金屬資源的利用和保護,世界跨徑最大的斜拉橋蘇通大橋,蘇通大橋總長8206米，斜拉橋主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的長度580米,列世界第一。,人類生活離不開金屬,金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!,軍事與科技也需要大量的金屬,一.金屬元素在自然界中的存在,金屬元素在自然界中分布很廣，極少數不活潑的金屬（如金、銀等）有單質形式存在；,圖52 地殼中金屬的百分含量,含有礦物的巖石稱為礦石。鐵礦石等都是常見的礦石,其余大多數以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。,赤鐵礦Fe2O3,黃鐵礦FeS2,菱鐵礦FeCO3,鋁土

2、礦Al2O3,黃銅礦CuFeS2,輝銅礦Cu2S,常見幾種金屬礦物的成分,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,赤銅礦 Cu2O,磁鐵礦Fe3O4,褐鐵礦Fe2O3nH2O,罕見的銅礦石,毛赤銅礦(Cu2O ),我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界觀上也占有重要志地位。,大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數以億噸計的金屬用于工農業(yè)生產和其它領域。其中，提取量最大的是鐵。,二.鐵的冶煉,為紀念1996年中國鋼產產量突破1億噸而發(fā)行的郵票,上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐,實驗步驟： 1、檢查裝置氣密性

3、 2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置 3、點燃右邊酒精燈 4、通入一氧化碳氣體 5、點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱 6、待硬質玻璃管內紅色物質完全變?yōu)楹谏珪r停止加熱 7、待玻璃管內固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后熄滅右邊酒精燈,一氧化碳還原氧化鐵,注意,實驗前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；實驗完畢后，停止加熱時要繼續(xù)通CO至玻璃管內固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時還可防止石灰水倒吸,現象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。 點燃尾氣有藍色火焰,一氧化碳還原氧化鐵,實驗室,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,CO2 + C

4、a(OH)2 CaCO3 + H2O,2CO + O2 2CO2,點燃,高溫,用酒精燈點燃尾氣的作用是,防止一氧化碳污染空氣,相關的化學方程式：,1、原料：,黃鐵礦 FeS2,赤鐵礦 Fe2O3,菱鐵礦 FeCO3,磁鐵礦 Fe3O4,2、原理：,在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來,石灰石、鐵礦石 焦炭、空氣,3、設備：高爐,化學方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含鐵量,高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。,高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來,工業(yè)

5、上,鐵礦石,焦炭,熱空氣,爐渣出口,生鐵出口,石灰石,高爐煉鐵圖：,煉鐵時各物質的作用： 石灰石：把雜質轉化為爐渣 焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應更徹底。,相關的化學方程式：,產生還原劑 C + O2 CO2 CO2 +C 2CO 形成生鐵 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 形成爐渣 CaCO3 CaO + CO2 CaO+SiO2 CaSiO3,高溫,高溫,高溫,高溫,高溫,煉鋼和煉鐵的比較,高溫,若赤鐵礦石中Fe2O3的質量分數為80%，600 t 這

6、樣的赤鐵礦可煉出含碳等其他雜質質量分數為7%的生鐵多少噸？ 解：設可煉出含雜質質量分數為7%的生鐵的質量為x Fe2O33CO 2Fe 3CO2 160 112 600 t80%x（17%） x365 t 答案：可煉出含碳等雜質質量為7%的生鐵365 t 點撥：這類題很容易出錯，錯誤原因主要在于沒有理解哪些是不純物的質量，哪些是純凈物的質量赤鐵礦和生鐵都是混合物，而在化學方程式的計算中，所涉及到的都是純凈物的質量，只要牢牢把握住這一點，所有含雜質的計算都可迎刃而解,冶煉2000 t含雜質3%的生鐵，需要含Fe3O4 90%的磁鐵礦石多少噸？ 指導建議：純鐵質量2000 t（13%）1940 t 設磁鐵礦石質量為x，則Fe3O4質