课题3《金属资源的利用和保护》.ppt
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1、课题3 金属资源的利用和保护,白庙中心学校 徐中,世界跨径最大的斜拉桥苏通大桥,苏通大桥总长8206米,斜拉桥主孔跨度1088米,列世界第一;主塔高度306米,列世界第一;斜拉索的长度580米,列世界第一。,人类生活离不开金属,金属有广泛的用途,对于人类社会起着不可替代的作用!,军事与科技也需要大量的金属,一.金属元素在自然界中的存在,金属元素在自然界中分布很广,极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)有单质形式存在;,图52 地壳中金属的百分含量,铝 7.73%,铁 4.75%,钙 3.45%,钠2.74%,钾2.47%,镁2.00%,含有矿物的岩石称为矿石铁矿石等都是常见的矿石,其余大多数以化
2、合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。,常见几种金属矿物的成分,磁铁矿,褐铁矿,赤铁矿,Fe3O4,Fe2O3XH2O,Fe2O3,孔雀石Cu2(OH)2CO3,赤铜矿 Cu2O,赤铁矿,黄铁矿,菱铁矿,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一,矿物储量也很丰富,其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。,大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中,提取量最大的是铁。,矿产与数字,中国已探明储量的金属矿产有54种。铁矿:全国已探明的铁矿区有1834处。
3、锰矿:全国已探明的锰矿区共有213处 铬铁矿:有56处产地。铜矿:已探明矿区910处。铝土矿:有310处产地。铅锌矿:有产地700多处。镍矿:有产地近百处。钼矿:有产地222处。钨矿:探明产地252处。锡矿:探明产地293处。汞、锑矿:探明汞产地103处、锑产地111处。金矿:探明矿区1265处。银矿,探明产地569处。,二.铁的冶炼,将化合物中的金属元素提取出来的过程称之为金属的冶炼,在我国冶炼量最大的就是铁。,思考:根据你所学的化学知识,可通过哪些途径得到金属材料 铁?,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,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳,1.实验
4、室用一氧化碳还原氧化铁,用燃着的酒精灯将尾气点燃或用气球收集尾气,实验步骤:,.按下图组装仪器,并检查其气密性。,把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。,把硬质玻璃管接入装置系统中,先通入一氧化碳气体排除空气,防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集),防止一氧化碳污染空气。待排尽后,点燃酒精喷灯,并观察装置中所发生的变化。,当红棕色粉末已转变成黑色后,停止加热,再通入一会儿一氧化碳,直至玻璃管冷却,防止Fe被氧化。,原料:铁矿石、焦炭、石灰石,2.工业炼铁:,反应的化学方程式:,CO是还原剂;,Fe2O3是氧化剂,原理:焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO,CO作还
5、原剂,在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。,磁铁矿(主要成分Fe3O4),赤铁矿(主要成分Fe2O3),想一想:你认为哪种矿石最不适宜作为 工业炼铁的原料?,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?,70%,72.4%,48.3%,46.7%,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,(Fe2O3),生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体,产生一氧化碳 提供热量,原料,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,石灰石、铁矿石焦炭、空气,3
6、、设备:高炉,化学方程式:,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,小结:,4、产品:生铁,补充:炼钢,视频:工业上生铁炼钢,高温,例:某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨?,有关杂质问题的计算,辅助练习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,辅助练习2、计算560t铁存在于多少吨铁的质量分数为96%的生铁中?,生铁的质量:560t96%=583.3t,不纯物质的质量=纯物质的质量物质的质量分数,
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