内容正文:
金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
课题3
金属元素在地壳中的含量
元素名称
质量分数/%
铝 7.73
铁 4.75
钙 3.45
钠 2.74
钾 2.47
镁 2.00
锌 0.008
铜 0.007
银 0.00001
金 0.0000005
金属在自然界中的存在
金属元素在自然界中的存在形式
单质
极少数不活泼金属(如铂、金、银等)
金属元素在自然界中的存在形式
化合物
化学性质较活泼的金属(如铁、铝、铜等)
金属化合物在自然界中以矿物形式存在,称为矿石。
【讨论】如果你是炼铁厂的采购经理,你会选择哪种矿石做为炼铁的原料?
金属元素在自然界中的存在形式
70%
72.4%
46.7%
48.3%
金属含量高低
对环境的污染
比较Fe2O3与Fe的组成差异,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼?
把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。
【讨论】
Fe2O3
Fe
失去氧
(发生还原反应)
+还原剂
常见的还原剂:H2、C、CO
铁的冶炼
早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
铁的冶炼
工业炼铁设备
高炉
工业炼铁原料
铁矿石
焦炭
石灰石
空气
工业炼铁产品
生铁
焦炭的作用
生成还原剂CO,提供热量
石灰石的作用
将矿石中的SiO2转化为炉渣
工业炼铁
红色粉末变成黑色
石灰水变浑浊
①通入CO
②加热
实验步骤
③停止加热
④停止通入CO
实验室:CO还原Fe2O3
关于含杂质物质的根据化学方程式的计算
【例题】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?
纯物质的质量=不纯物质的质量×纯物质的质量分数(纯度)
不纯物质的质量=
【点拨】本题是有关根据化学方程式的计算,但化学方程式表示的是纯净物质之间的质量比。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量,必须先换算成纯净物质的质量。
纯物质的质量÷纯物质的质量分数(纯度)
【例题】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?
1000t×80%=800t
160 2×56
800t x
x=560t
560t÷96%=583t
答:理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:
设:800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
折合为含铁96%的生铁的质量为:
【例题】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?
160 2×56
答:可炼出生铁583t。
解:设可以炼出生铁的质量为x。
1000tx80%
96%x
x=583t
【例题】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?
赤铁矿石
=583.3t
1000t
×80%
÷96%
要炼出含杂质2%的生铁3200吨,需要含氧化铁质量分数
为80%的赤铁矿石多少吨?
练习
某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述错误的是( )
A.盛装药品前应先检查装置气密性
B.加热前要先通CO,加热后B中出
现浑浊
C.已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
D.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
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谢谢聆听!
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