1、8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 自然界自然界除少数很不活泼的金属如除少数很不活泼的金属如金、银金、银等有等有单质形式单质形式存在外存在外,一一.金属的存在：金属的存在：自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银其余都以其余都以化合物形式化合物形式存在于地壳和海洋中。存在于地壳和海洋中。金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿Fe2O3矿石矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石矿石。孔雀石
2、孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤铜矿赤铜矿 Cu2O黄铜矿黄铜矿 CuFeS2辉铜矿辉铜矿 CuCu2 2S S罕见的铁矿石罕见的铁矿石 七彩针铁矿 这不是一种稀有矿物，也没有完整的结晶，但它因晕彩而呈现出七彩颜色十分吸引人。我国是世界上已知矿物种类比较齐我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中富，其中钨、钨、钼、钛、锡、锑钼、钛、锡、锑等储量等储量居世界前列，居世界前列，铜、铝、锰铜、铝、锰等储量在世等储量在世界观上也占有重要志地位。界观上也占有重要志地位。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，
3、人类，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，提取量最大的是领域。其中，提取量最大的是铁铁。铝土矿铝土矿铁矿石铁矿石 铁铁矿石矿石如何变成如何变成金属金属？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 Fe3O4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还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、铁矿石石灰石、铁矿石焦炭、空气焦炭、空气化学方程式：化学方程式：二、铁的冶炼二、铁的冶炼 生熟炼铁炉一
4、生熟炼铁炉二 图818 我国古代炼铁图 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。玻璃管中玻璃管中红色固体红色固体变成变成黑色黑色 试管中导管口有试管中导管口有气泡气泡冒出冒出 澄清石灰水变澄清石灰水变浑浊浑浊氧化铁被还原为氧化铁被还原为单质铁单质铁产生二氧化碳气体产生二氧化碳气体Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O2CO +O2 2CO21、点燃处理尾气的酒精灯、点燃处理尾气的酒精灯2、加热前先通一会加热前先通一会CO，排尽空气，排尽空气,防止加热时防止加热时CO与未排尽的空气与未排尽的
5、空气混合引起爆炸混合引起爆炸 3、加热、加热 4、停止加热停止加热5、继续通继续通CO至冷却：至冷却：防止防止灼热的铁被氧化，同时灼热的铁被氧化，同时防止石灰水防止石灰水倒吸倒吸玻璃管中玻璃管中 6、最后熄灭点燃尾气的酒精灯、最后熄灭点燃尾气的酒精灯高炉是个竖直的高炉是个竖直的圆筒形圆筒形炉炉子，炉壳用子，炉壳用钢板钢板制成，内制成，内部用部用耐火砖耐火砖作衬里。炼铁作衬里。炼铁的主要原料是的主要原料是铁矿石、焦铁矿石、焦炭、石灰石和空气炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是高温下，用还原剂（主要是一氧化碳一氧化碳）从铁矿石里把铁）从铁矿石里把铁还原出来还原出来 CO2+C =2CO高温高
6、温3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2高温高温C+O2=CO2高温高温CaCO3 =CaO+CO2高温高温提供热量提供热量提供提供CO2例：用例：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，理论上的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少可以炼出纯铁多少 t?解：设理论上可以炼出的纯铁质量为解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x160 2561000t80 X 160 1000tX80%256 XX=560t答：可以炼出纯铁答：可以炼出纯铁560t,3CO +Fe2O3 2 Fe+3CO2如果炼出含铁为如果炼出含铁为96%的生铁多少的生铁多少t？生铁的质量生铁的质量560t 96%=583t可以炼出生
7、含铁可以炼出生含铁96%的生铁的生铁583t。还有没有别的还有没有别的计算方法？计算方法？纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量物质的质量分数物质的质量分数不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质的质量纯物质的质量物质的质量分数物质的质量分数注意：注意：带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量纯净物的质量有关炼铁的计算有关炼铁的计算【例题例题】用用1000t1000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石，理论上的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁可以炼出含铁96%96%的生铁的质量是多少？的生铁的质量是多少？改为一改为一：用含杂质为：用含杂质为20%20%
8、的赤铁矿石，理论上可炼的赤铁矿石，理论上可炼出含铁出含铁96%96%的生铁质量是多少？的生铁质量是多少？改为二改为二：冶炼：冶炼1000t1000t含杂质含杂质3%3%的生铁需要含的生铁需要含FeFe2 2O O3 3为为85%85%的赤铁矿石多少的赤铁矿石多少t?t?1、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是框中连接的是C和和D，导管接口的连接顺序，导管接口的连接顺序a C装置中装置中NaOH的作用是的作用是 。2、实验开始时，应、实验开始时，应 (填填“先加热再通先加热再通CO”或或“先通先通CO再加热再加热”)，目的是，
9、目的是 。3、实验进行一段时间后，玻璃管、实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象中出现的现象为为 ，反应方程式为，反应方程式为 。4、除、除CO外，还有哪些物质可以还原外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写请写一物质的化学式一物质的化学式)。某化学兴趣小组用一某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请装置如下图所示。请回答有关问题：回答有关问题：d b e除去残余的二氧化碳除去残余的二氧化碳 先通一氧化碳再加热先通一氧化碳再加热 赶走空气，防止加热爆炸赶走空气，防止加热爆炸 C或或H2 固体由红棕色变成黑色固体由红棕色变成黑色
