金属资源的利用和保护铁的冶炼.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第八单元,金属和金属材料,课题,3,金属资源的利用和保护,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,),一,.,金属资源概况,赤铁矿（主分,Fe,2,O,3,）,菱铁矿（主要成分是,FeCO,3,）,硫铁矿,(,主要成分是,FeS,2,),磁铁矿（主分,Fe,3,O,4,）,辉铜矿（主要成分是,Cu,2,S,）,黄铜矿（主要成分是,CuFeS,2,）,铝土矿主分,Al,2,O,3,1,）整个实验中，哪几部分装置发生了化学反应？,（用化学方程式表示，写在图相应的位置）,2,）每部分伴随的实验现象是什么？（写在图相应的位置）,3,）每部分发生反应的作用是什么？（写在图相应的位置）,4,）该实验的正确的操作顺序是什么？理由是什么？,1.,实验室炼铁,二、铁的冶炼：,讨论,现象,:,红色粉末变为黑色,2CO +,O,2,2CO,2,点燃,3CO+Fe,2,O,3,2Fe+3CO,2,高温,CO,2,+Ca(OH,),2,H,2,O+CaCO,3,现象,:,澄清的石灰水变浑浊,现象,:,产生蓝色火焰,作用,:,还原剂,作用,:,证明,CO,2,生成,;,吸收,CO,2,作用,:,尾气处理,如何证明有铁生成：,用磁铁吸,(,或加稀盐酸有气泡,),操作步骤,:,先通,CO,后点燃酒精喷灯,排尽装置中的空气,防止高温时,一氧化碳混有空气而发生爆炸,熄灭酒精灯,先熄灭酒精喷灯,后停止通,CO,防止,高温下的铁被,空气中的氧气氧化,.,尾气要用气囊收集或燃着的酒精灯将,CO,燃烧掉（,防止,CO,污染空气,）,如何检验装置的空气排尽？,点燃尾气处的酒精灯,2,、工业炼铁,工业炼铁的原理,：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里还原出来。,工业炼铁的原料,：铁矿石、焦炭、石灰石,、,空气,工业炼铁的设备,：高炉。,焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的,CO,2,还原为具有还原性的,CO,，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是,CO,，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,铁矿石：提供铁元素。,石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,反应的化学方程式：,CO,是还原剂；,Fe,2,O,3,是氧化剂,产物,：,生铁,为,混合物,。,设备：炼铁高炉,铁矿石、焦炭、石灰石,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,CO,2,C 2CO,高温,C+O,2,CO,2,点燃,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。,列比例计算时，一定要用纯量。,3.,含杂质的物质的化学方程式的计算：,化合物的质量,某元素的质量,求,m,元素,m,化合物,=,X,某元素的质量分数,(x%),公式法：,m,混合物,m,纯净物,=,纯度,（某物质的质量分数,(x%),）,公式：,m,纯净物,m,混合物,=,X,纯度,（某物质的质量分数,(x%),）,公式：,例题：用,1000t,含氧化铁,(Fe,2,O,3,),80%,的赤铁矿石，理论上可炼含铁,96%,的生铁多少吨？,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe +3CO,2,高温,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铁的质量为,X,。,160 112,800t X,160,800t,=,112,X,X,560t,折合含铁,96%,的生铁的质量为,560t 96%,583t,(,纯化杂,),答：,1000t,含氧化铁,(Fe,2,O,3,)80%,的赤铁矿石，理论上可炼出含铁,96%,的生铁为,583t,。,或设,800t,氧化铁理论上可以炼,含铁,96%,的生铁,质量为,X,。,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe +3CO,2,高温,160 112,800t X,96%,160:112,800t:X,96%X,583t,(,杂化纯,)设需含,Fe,2,O,3,质量分数为,85%,的赤铁矿石的质量为,x,。,解：生铁中含纯铁：,3000t(1,5%)=2850t.,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe +3CO,2,112,X 85%2850t,高温,160,X 85%,=,112,2850t,X4790t,答,：,该,3000 t,生铁中含纯铁,2850t,。,该炼钢厂每天需含,Fe2O3,质量分数为,85%,的赤铁矿石为,4790t,。,1.,某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：,该3000 t生铁中含纯铁多少吨？,该炼钢厂每天需含Fe,2,O,3,质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）,练习1.,把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要反应原理是,在高温条件下,CO,作还原剂，夺取,铁矿石里的氧，,将铁还原出来。,2.,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。,3.,铁生锈的条件是,铁与空气中的氧气、水,(,或水蒸气,),直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。,在铁表面涂油、刷漆、镀上耐磨和 耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金，如不锈钢等，就能防止钢铁生锈。,4.,保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀、回收与利用废旧金属、合理有效地地开采矿物,以及寻找金属代用品等。,列比例时，一定要用纯量。,m(纯)=m(不纯),纯度,4Fe+3O,2,+2XH,2,O=2,Fe,2,O,3,XH,2,O,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,高温,