内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
【思考】:
1 、 金属资源在什么地方广泛存在?
2、金属在自然界以什么形式存在?
3、人类普遍适用的金属有哪些?这和它们在地壳中的含量是否有关?
4、自然界中常见的矿石有哪些?
【阅读教材】
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。
金属的存在形式:
单质( 少数,如金和银)
化合物( 大多数,如各种铁矿石)
元素名称 质量分数% 元素名称 质量分数%
铝 7.73 镁 2.00
铁 4.75 锌 0.008
钙 3.45 铜 0.007
钠 2. 74 银 0.00001
钾 2.47 金 0.0000005
地壳中含量最多的金属是Al!
金属元素在地壳中含量:
赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )
菱铁矿(主要成分是FeCO3 )
常见的矿石
硫铁矿(主要成分是FeS2 )
磁铁矿(主要成分是Fe3O4)
常见的矿石
辉铜矿(主要成分是Cu2S)
黄铜矿(主要成分是CuFeS2)
铝土矿主要成分是Al2O3
铁矿石
铁
一、铁的冶炼:
生熟炼铁炉一
生熟炼铁炉二
图8-19 我国古代炼铁图
一、铁的冶炼
1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
3 2 3
高温
Fe2O3 + CO === Fe + CO2
反应原理
为什么?
应用CO的什么性质?
(通点熄停)
1、原料:
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
2、原理:
在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
石灰石、铁矿石
焦炭、空气
3、设备:高炉
化学方程式:
70%
48.27%
46.67%
72.41%
含铁量
一.铁的冶炼
工业上
铁矿石
焦炭
热空气
炉渣出口
生铁出口
石灰石
高炉炼铁图:
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣
点燃
(1) C + O2 === CO2
高温
(2)C + CO2 === 2CO
生铁
出铁口
炉渣
出渣口
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温
高炉气体
高炉气体
① 产生一氧化碳
② 提供热量
观察与思考
有关杂质问题的计算
纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数
纯物质的质量
纯物质的质量分数= ×100%
(纯度) 不纯物质的质量
杂质的质量=不纯物的质量 × (1—纯物质的质量分数)
列比例时,一定要用纯量。
不纯物质、纯物质、纯度之间的关系:
思考:实际生产中,所用原料或产物一般都含有杂质,如何进行计算?
例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含
氧化铁的质量是多少?
氧化铁的质量: 1000t× ( 1- 20% )=800t
纯物质的质量=
不纯物质的质量×物质的质量分数
例2、计算多少吨生铁中含铁的质量分数为96%,含铁560t?
生铁的质量: 560t÷96%=583.3t
不纯物质的质量=
纯物质的质量÷物质的质量分数
例: 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
解:氧化铁的质量: 1000t× 80% =800t
设:理论上可炼出铁的质量为X
Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2
160 2X56
800 t X
800t x=560t
2×56 x
高温
=
折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t
答:1000t可炼出生铁为583t。
练习:要炼出含杂质3%的生铁2000吨,需要含四氧化三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少?
磁矿石—四氧化铁—铁—生铁
解:铁的质量: 2000t×(1-3%) =1940t
设:可炼出四氧化三铁的质量为X
Fe3O4+4CO ==== 3Fe+4CO2
232 168
X