1、課題課題3 : 3 : 金屬資源的利用和維金屬資源的利用和維護護第一課時第一課時隆回縣萬和實驗學校隆回縣萬和實驗學校 劉秀紅劉秀紅圖圖8-16 8-16 自然界以單質方式存在的金自然界以單質方式存在的金圖圖8-17 8-17 自然界以單質方式存在的銀自然界以單質方式存在的銀 除少數不活潑的金屬如金、銀等以單質方式存除少數不活潑的金屬如金、銀等以單質方式存在外在外, ,其他都以化合物方式存在。其他都以化合物方式存在。金屬的存在方式：金屬的存在方式：單質單質( ( 少數，如金和少數，如金和銀銀) )化合物化合物( ( 大多數，如各種鐵礦石大多數，如各種鐵礦石) )赤鐵礦主要成分是赤鐵礦主要成分是F

2、e2O3 菱鐵礦主要成分是菱鐵礦主要成分是FeCO3 圖圖8-18 8-18 常見的礦石常見的礦石硫鐵礦硫鐵礦( (主要成分是主要成分是FeS2 )FeS2 )磁鐵礦主要成分是磁鐵礦主要成分是Fe3O4圖圖8-18 8-18 常見的礦石常見的礦石輝銅礦主要成分是輝銅礦主要成分是Cu2S 黃銅礦主要成分是黃銅礦主要成分是CuFeS2 鋁土礦主要成分是鋁土礦主要成分是Al2O3 元素名稱元素名稱質量分數質量分數% %元素名稱元素名稱質量分數質量分數% %鋁鋁7.737.73鎂鎂2.002.00鐵鐵4.754.75鋅鋅0.0080.008鈣鈣3.453.45銅銅0.0070.007鈉鈉2. 742.

3、 74銀銀0.000010.00001鉀鉀2.472.47金金0.00000050.0000005地殼中含量最多的金屬是地殼中含量最多的金屬是AlAl！金屬元素在地殼中含量：金屬元素在地殼中含量：一、鐵的冶煉：一、鐵的冶煉：生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐二 圖圖8-19 8-19 我國古代的煉鐵我國古代的煉鐵圖圖圖圖8-20 8-20 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐爐 圖圖8-21 8-21 為留念為留念20192019年中國鋼產量突破年中國鋼產量突破1 1億噸而發行的億噸而發行的郵票郵票現象現象分析分析反應式反應式尾氣處理尾氣處理紅色的紅色的Fe2O3Fe2O

4、3變成灰黑色，同時產生的氣體使廓清的變成灰黑色，同時產生的氣體使廓清的石灰水變渾濁石灰水變渾濁一氧化碳復原氧化鐵生成鐵粉一氧化碳復原氧化鐵生成鐵粉( (灰黑色灰黑色) )與二氧化碳與二氧化碳1.1.實驗室用一氧化碳復原氧化鐵實驗室用一氧化碳復原氧化鐵用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用氣球搜集尾用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用氣球搜集尾氣氣【實驗【實驗8-38-3】Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫證明產物中有鐵粉的方法是：證明產物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡 )實驗步驟：實驗步驟： . .按以下圖組裝儀器，并檢查其氣密按以下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。

5、性。把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質玻璃管中。把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質玻璃管中。把硬質玻璃管接入安裝系統中，先通入一氧化碳氣體把硬質玻璃管接入安裝系統中，先通入一氧化碳氣體排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口處的酒精燈處的酒精燈(或用氣球搜集或用氣球搜集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡，防止一氧化碳污染空氣。待排盡后，點燃酒精噴燈，并察看安裝中所發生的變化。后，點燃酒精噴燈，并察看安裝中所發生的變化。當紅棕色粉末已轉變成黑色后，停頓加熱，再通入一當紅棕色粉末已轉變成黑色后，停頓加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防

6、止會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。被氧化。一氧化碳復原氧化鐵一氧化碳復原氧化鐵必需在封鎖的硬質玻必需在封鎖的硬質玻管中進展，防止一氧管中進展，防止一氧化碳污染空氣。化碳污染空氣。原料：鐵礦石、焦炭、石灰石原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫2.2.工業煉鐵：工業煉鐵：反響的化學方程式：反響的化學方程式：COCO是復原劑；是復原劑； Fe2O3是氧化是氧化劑劑原理：原理： 焦炭在高溫條件下跟焦炭在高溫條件下跟O2O2反響生成反響生成CO, CO, COCO作復原劑，在高溫條件下把鐵礦石中作復原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵復原出來。的鐵復原出來。設

7、備：煉鐵高爐設備：煉鐵高爐鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫CO2C 2CO 高溫高溫C + O 2 CO2 點燃點燃高爐煉鐵高爐煉鐵FlashFlash演示演示 在實踐消費時在實踐消費時,所用的原料或產物普通都含所用的原料或產物普通都含有雜質有雜質,在計算用料時和產量時在計算用料時和產量時,應思索到雜質應思索到雜質問題。問題。不純物質、純物質、純度之間的關系：不純物質、純物質、純度之間的關系：列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。3.3.含雜質的物質的化學方程式的計算：含雜質的物質的化學方程式的計算：m(m(純純) = m() =

8、m(不純不純 ) )純度純度m(m(不純不純) = m() = m(純純) ) 純度純度例題：用例題：用1000t1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，實的赤鐵礦石，實際上可煉含鐵際上可煉含鐵96%96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2高溫高溫解：解：1000t1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t 1000t 80%80%800t800t。設設800t800t氧化鐵實際上可以煉出鐵的質量為氧化鐵實際上可以煉出鐵的質量為X X。160 112800t X160800t=112XX5

9、60t折合含鐵折合含鐵96%96%的生鐵的質量為的生鐵的質量為560t560t 96% 96%583t583t( (純化雜純化雜) )答：答： 1000t 1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，實際上可煉出含的赤鐵礦石，實際上可煉出含鐵鐵96%96%的生鐵為的生鐵為583t583t。或設或設800t800t氧化鐵實際上可以煉含鐵氧化鐵實際上可以煉含鐵96%96%的生鐵質量為的生鐵質量為X X。Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2高溫高溫160 112800t 96%X160 :112800t :X96% X583t( (雜化為雜化為純純) )設需

10、含設需含Fe2O3Fe2O3質量分數為質量分數為85%85%的赤鐵礦石的質量為的赤鐵礦石的質量為x x。解：生鐵中含純鐵：解：生鐵中含純鐵：3000t3000t(1(15%)=2850t.5%)=2850t.Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 112 X 85% 2850t 高高溫溫160X 85%=1122850tX4790t答：該答：該3000 t3000 t生鐵中含純鐵生鐵中含純鐵2850t2850t。該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含Fe2O3Fe2O3質量分數為質量分數為85%85%的赤鐵礦石為的赤鐵礦石為4790t4790t。 1. 1.某煉鋼廠日產含雜質某煉鋼廠日產含雜

11、質5%5%的生鐵的生鐵3000t3000t，試計算：，試計算：該該3000 t3000 t生鐵中含純鐵多少噸？生鐵中含純鐵多少噸？該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含Fe2O3Fe2O3質量分數為質量分數為85%85%的赤鐵礦石多的赤鐵礦石多少噸？計算結果保管整數少噸？計算結果保管整數練習：練習：2.2.以下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗安裝。以下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗安裝。 1 1寫出圖中標有序號的儀器稱號寫出圖中標有序號的儀器稱號 ， 。 (2) (2)實驗過程中，先要進展的是實驗過程中，先要進展的是_ _ 。填。填或或加熱加熱 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A (3)A中反響的化學方程式是中反響的

12、化學方程式是 。 B B中反響的化學方程式是中反響的化學方程式是 ， B B中察看到的景象是中察看到的景象是_ _ 。 (4) (4)該安裝的缺乏之處是該安裝的缺乏之處是 。鐵架臺鐵架臺試管試管Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高溫高溫沒有尾氣處置安裝或沒有用燃著的酒精燈處置尾氣等沒有尾氣處置安裝或沒有用燃著的酒精燈處置尾氣等Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O廓清的石灰水變渾濁廓清的石灰水變渾濁 3.右以下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元右以下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規模開發、利用的大致年限。素被人類大規模開發、利用的大致年限。K Ca Na Mg

13、Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au約約6000年前年前約約200年前年前約約600年前年前約約2500年前年前選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，緣由選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，緣由是是 ；目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵，其主要緣；目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵，其主要緣由是由是 。鋁的密度小鋁的密度小 鋁很活潑鋁很活潑 地殼中鋁的含量高地殼中鋁的含量高 鋁的外表易生成致密的維護膜鋁的外表易生成致密的維護膜鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志。鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志。右圖是實驗室模擬煉鐵的安裝圖，寫出冶煉生鐵的化學右圖是實驗室模擬煉鐵的安裝圖，寫出冶煉生鐵的化學方程式方程式 ；能證明產；能證明產物中有鐵粉的方法是：物中有鐵粉的方法是： 。 用磁鐵吸用磁鐵吸( (或