金属资源的利用和保护(上课用).ppt

课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护学习目标：学习目标： 1.知道一些常见金属如铁、铝、知道一些常见金属如铁、铝、铜等铜等的矿的矿物物 2.了解从铁矿石中将铁还原出了解从铁矿石中将铁还原出来的方法来的方法 3.认识化学原理对实际生产的认识化学原理对实际生产的指导作用指导作用 人类生活和生产离不开金属资源人类生活和生产离不开金属资源金属有广泛的用途，对于人类社会起着金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用不可替代的作用! !军事与科技也需要大量的金属军事与科技也需要大量的金属金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中的存在形式一一.金属元素在自然界中的存在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）有金属（如铂、金、银等）有单质形式单质形式存在；存在； 其余大多数其余大多数金属金属是以是以化合物化合物的形式存在金属的形式存在金属化合物在自然界中以化合物在自然界中以矿物矿物的形式存在的形式存在把含有某把含有某种金属的矿物叫矿石。

种金属的矿物叫矿石赤铜矿赤铜矿 Cu2O 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铁矿（赤铁矿（主要成分是主要成分是Fe2O3 ））菱铁矿（主要成分是菱铁矿（主要成分是FeCO3 ）） 常见的矿石常见的矿石硫铁矿硫铁矿(主要成分是主要成分是FeS2 )磁铁矿（磁铁矿（主要成分是主要成分是Fe3O4））常见的矿石常见的矿石辉铜矿（主要成分是辉铜矿（主要成分是Cu2S）） 黄铜矿（主要成分是黄铜矿（主要成分是CuFeS2）） 铝土矿铝土矿主要成分是主要成分是Al2O3  我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数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，其中国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钨、钼、钛、锡、锑钛、锡、锑等储量居世界前列，等储量居世界前列，铜、铝、锰铜、铝、锰等等储量在世界上也占有重要储量在世界上也占有重要标标志地位 大自然向人类提供了丰富的大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源金属矿物资源，，人类每年要提炼数以人类每年要提炼数以亿吨计的金属亿吨计的金属用于工农业用于工农业生产和其它领域其中，提取量最大的是生产和其它领域其中，提取量最大的是铁铁。

铁矿石铁矿石 铁铁矿石矿石如何变成如何变成金属金属？？？？？？二二.铁的冶炼铁的冶炼探探探究与活动：探究与活动：炼铁原理炼铁原理究究究究？？问题一：选择哪种铁矿石最好？黄铁矿FeS2问题二：选择哪种还原剂？赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4菱铁矿FeCO3(70%)(72.41%)(48.27%)(46%)碳、氢气、一氧化碳（（1 1）现象：）现象：红色红色粉末变成粉末变成黑色黑色，澄，澄清的石灰水变浑浊清的石灰水变浑浊点燃尾气有点燃尾气有蓝色蓝色火火焰焰1、实验室：一氧化碳还原氧化铁、实验室：一氧化碳还原氧化铁（（（（2 2）相关的化学方程式：）相关的化学方程式：）相关的化学方程式：）相关的化学方程式：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 ===CaCO3↓+ H2O2CO + O2 ===2CO2高温高温高温高温点燃点燃证明产物中有铁粉的方法是：证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡 ) （（4 4）注意事项：）注意事项：①①实验前要先通实验前要先通COCO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时热时COCO与空气混合发生爆炸；与空气混合发生爆炸；②②实验完毕后，停止加热时要继续通实验完毕后，停止加热时要继续通COCO至玻璃管内固体冷至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。

还可防止石灰水倒吸3 3）实验步骤：）实验步骤：1 1、检查装置气密性、检查装置气密性2 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3 3、、点燃右边点燃右边酒精灯酒精灯4 4、、通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体5 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7 7、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳，然后，然后熄熄灭右边酒精灯灭右边酒精灯实验改进：尾气处理装置1、原料：、原料：黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O42、原理：、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁在高温下，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从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气3 3 3 3、设备：高炉、设备：高炉、设备：高炉、设备：高炉化学方程式：化学方程式：2、铁的冶炼、铁的冶炼（工业上）（工业上）（工业上）（工业上）CO2 + C = 2CO高温3CO+Fe2O3 ===2Fe+3CO2高温C+O2==CO2高温高温CaO+SiO2==CaSiO3高温高温CaCO3==CaO+CO2高温高温提供热量提供热量提供还原剂提供还原剂造渣，除去造渣，除去二氧化硅二氧化硅工工工业炼铁和实验室炼铁有什么不同业炼铁和实工业炼铁和实验室炼铁有什么不同业炼铁和实验室炼铁有什么不同验室炼铁有什么不同？？ 1.原料、产物不同。

工业炼铁原料和产物都是混合物，实验室炼铁原料和产物都是纯净物 2.设备不同工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管 3.温度不同高炉内温度高，玻璃管内温度较低 4.对环境影响不同高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小 5.操作难易程度不同高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单 ……诊断补偿，点击中考诊断补偿，点击中考v一、选择题：请将唯一正确答案代量填入下列空格内v1（2006 广州）人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（ ）vA、炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B、钢是很纯的铁vC、生铁是含少量碳的铁合金 D、被腐蚀的铁制品属于不可回收的垃圾v2（2006 益阳）铁是人类生活中重要的一种材料，工业上可用如下化学反应制得铁，Fe2O3+3CO ＝2Fe+3CO2，，该该反应中，发生还原反应的物质是（ ） A、Fe2O3 B、、CO C、、Fe D、、CO2v3、做一氧化碳还原氧化铁的实验后，清洗试管壁上留下的黑色物质时可选用的方法是（ ）vA、用大量水边冲边洗。

B、用试管刷左右、上下猛烈刷vC、用盐酸或稀硫酸清洗后再用水冲 v D、用肥皂粉清洗后再用水冲洗高温CAC诊断补偿，点击中考 （（1）写出图中标有序号的仪器名称）写出图中标有序号的仪器名称①① ，，②② (2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是______________ 填ⅠⅠ或或ⅡⅡ））ⅠⅠ．．加热加热 ⅡⅡ．通一氧化碳．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 B中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 ，， B中观察到的现象是中观察到的现象是_______________ (4)该装置的不足之处是该装置的不足之处是 。

铁架台铁架台试管试管ⅡⅡFe2O3+3CO === 2Fe+3CO2高温高温没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O澄清的石灰水变浑浊澄清的石灰水变浑浊①①②②。