8.3金属资源的利用和保护课件—2022-2023学年九年级化学人教版下册

金属资源的利用和保护 授课人：李佳欣 第三十五中学 1 情景引入 金属制品： 2 情景引入 金属制品： 资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物 储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。 议一议 1 、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？ 2 、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？ 资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ~ 40%。 3 01 金属的冶炼 金属的存在形式 图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银 除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。 化合物(大多数，如各种铁矿石) 单质( 少数，如金和银) 4 01 金属的冶炼 金属的存在形式 3价铁石英 银矿 金矿 蓝铜矿 褐铁矿 孔雀石 纤磷锰铁矿 陨石 5 01 金属的冶炼 金属的存在形式 赤铁矿: Fe2O3 黄铁矿: FeS2 菱铁矿: FeCO3 铝土矿: Al2O3 黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S 赤铜矿: Cu2O 孔雀石: Cu2（OH）2CO3 6 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 01 金属的冶炼 金属的存在形式 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 想一想： ⑴ 假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？ ⑵ 除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？ 72.4% 48.3% 46.7% 70% 黄铁矿（主要成分FeS2） 菱铁矿（主要成分FeCO3） 7 01 金属的冶炼 铁的冶炼 8 01 金属的冶炼 铁的冶炼 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 9 01 金属的冶炼 实验室用一氧化碳还原氧化铁 现象 分析 反应式 尾气处理 红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，酒精灯处的导管产生蓝色火焰 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 ) 10 01 金属的冶炼 实验室用一氧化碳还原氧化铁 实验顺序：通气----加热---停止加热---继续通气 （一氧化碳“早出晚归 ” 酒精灯“迟到早退”） 先通入CO的目的： 撤酒精灯的原因： 实验开始时先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。 实验结束后，先熄灯后停气的原因是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。 11 01 金属的冶炼 工业炼铁 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、（空气） Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 高温 反应的化学方程式： CO是还原剂； Fe2O3是氧化剂 ⑴原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO, CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。 12 01 金属的冶炼 工业炼铁 ⑵设备：炼铁高炉 铁矿石、焦炭、石灰石 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 CO2＋C 2CO 高温 C + O2     CO2 点燃 13 01 金属的冶炼 铁的冶炼相关计算 例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？ 例2、计算多少吨含铁质量分数为96%的生铁中含铁560t？ 14 01 金属的冶炼 铁的冶炼相关计算 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。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系： 列比例时，一定要用纯量。 含杂质的物质的化学方程式的计算： m(纯) = m(不纯 )×纯度 m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度 15 01 金属的冶炼 铁的冶炼相关计算 16 01 金属的冶炼 铁的冶炼相关计算 ⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。 解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t. Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2