课题3金属资源的利用与保护.ppt

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1、课题3金属资源的利用和保护安徽巢湖谢玉荣资源是人类赖以生存和发展的物质基础，对国民经济的发展起着极为重要的作用。一个国家的工业化过程，首先是对矿物原料产品需求的迅速增长，我国经济正在高速建设，目前，95％以上的能源和80％以上的工业原料来自于矿产资源。一、金属资源的概况1.地球上的金属资源（广泛存在于地壳和海洋中）多数以化合物形式存在（如各种矿石中）少数以单质形式出现（如：Au、Ag等）自然中存在的一些金属自然金(主要成分为Au)自然界以单质形式存在的银单质形式存在的金属褐铁矿（Fe2O3·nH2O)磁铁矿的主要成分为Fe3O4黄铜矿的主要成分是CuFeS2黄铁矿的主要成分是F

2、eS2化合物形式存在的金属赤铁矿(主要成分为Fe2O3)金红石（TiO2）孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)蓝铜矿(主要成分为Cu2(CO3)2(OH)2)闪锌矿的主要成分是ZnS，常含有Fe、Cd、In、Ga等元素菱铁矿主要成分是FeCO3我国矿物种类比较齐全，储量也丰富其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列；铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要位置。安徽巢湖谢玉荣铝土矿[Al2O3]黄铜矿[CuFeS2]辉铜矿[Cu2S]矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。铁矿石铁课题3金属资源的利用和保护一、铁的冶炼铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理

3、。一氧化碳与氧化铁的反应活动天地实验的原理实验的步骤实验的现象实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验完毕是先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：实验操作：1、按上图组装仪器，并检查气密性2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温3、把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，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后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管

4、冷却.将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。（若是一氧化碳还原四氧化三铁，将黑色粉末加入盐酸中，有气体生成，证明有铁。四氧化三铁也有磁性，不能用磁铁吸引的方法检验。）红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。实验现象：问题讨论：1、如何判断反应中生成了什么物质？把尾气烧掉，防止污染空气2、装置中右边的酒精灯起什么作用？3、石灰水的作用有哪些？澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中

5、进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸.2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。因为如果先停止通一氧化碳，管内会因为缺少气体而变成真空，这样澄清石灰水中的液体（含水）就会倒吸入管内，冷水遇到热的玻璃管会引起玻璃管炸裂。注意事项：实验改进：可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用把尾气烧掉，防止污染空气Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温失去氧得到氧是氧化剂是还原剂化学上把氧化物中氧被夺去的反应叫做还原反应。具有氧化性具有还原性发生还原反应发生氧化反应生熟炼铁炉

6、二            生熟炼铁炉一为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：鞍钢2000立方米高炉外景图炼钢用的电弧炉转炉炼钢炼铁和炼钢冶炼钢生铁铁合金在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。例：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、废钢、氧气、生石灰高温下用氧气或铁的氧化物将生铁中多余的碳和其它杂质转变为气体或炉渣而除去。原理设备产品高炉生铁转炉、平炉、电炉钢钢铁的用途【例】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生

7、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纯铁的质量为x160112800txX=560t3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温112800t=160x折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t如何将混合物的质量转化成纯净物的质量？如何将纯净物的质量转化成混合物的质量？有关杂质问题的计算安徽巢湖谢玉荣请用另一种方法试一试：解：1000t×80%×2×56÷160÷96%=583t练习：要炼出含杂质3%的生铁2