《金属资源的利用和保护》曾海兵

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。,课题3金属资源的利用和保护,第一课时,镇龙二中曾海兵,人类的生活离不开金属,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；,自然界中存在的单质金（Au）,自然界中存在的单质银（Ag）,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(主要成分是Fe2O3),黄铁矿(主要成分是FeS2),菱铁矿(主要成分是FeCO3),铝士矿(主要成分是Al2O3),黄铜矿(主要成分是CuFeS2),辉铜矿(主要成分是Cu2S),我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，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、锰等储量在世界上也占有重要地位。,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。,二.铁的冶炼,现象：红色粉末逐渐变成黑色，产生的气体使澄清的石灰水变浑浊。,一氧化碳还原氧化铁（观看片段）,实验时要注意的问题：,一氧化碳还原氧化铁,1.点火加热反应前，应该先通CO气体把装置内的空气排干净，防止爆炸；反应完成后，先熄火，然后等试管内的物质冷却后再停止通CO气体，防止生成物在灼热的状态下又与空气中的氧气反应。,3.如何检验此实验中的产物中有铁？,2.尾气中因为含有CO而有毒，可以用燃烧法来除去。,可把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸引。,如果能将尾气用导管导回到反应物的下方酒精灯上点燃有两个好处：A.能除去尾气中的CO；B.能利用CO燃烧时产生的热量给反应物加热，节约燃料。,高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。,高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来,（2）工业上炼铁：,反应原理：,练习：工业上可以用赤铁矿（主要成成分是Fe2O3）磁铁矿（主要成分是Fe3O4）来炼铁，试写出用它们来炼铁的反应方程式。,问题1：实际生产中如何计算生产出来产品的质量或者是要生产一定质量产品时需要多少的原材料？,例题1：用1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少？,例题1：用1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量是多少？,解得x=560t,答：理论上可以炼出纯铁560t,问题2：实际上工厂里炼出来的铁不可能是纯铁，而是含杂质的生铁，那如果要你计算生成生铁的质量是多少，该如何计算？,例题2：用1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？,思路：根据例题1的思路，求出纯铁的质量后，只需要将纯铁质量转化为“含铁96%的生铁”的质量即可。,例题1：用1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量是多少？,例题2：用1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？,答：理论上可以炼出含铁96%的生铁583t,折合为含铁96%的生铁的质量为：560t96%=583t,练习：某钢铁厂每天消耗4000t含Fe2O380%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少？,提示：1.先求出纯Fe2O3的质量；2.再根据Fe2O3的质量由反应原理求出纯铁的质量；3.最后将纯铁的质量转化为生铁的质量。,作业：P22习题第5题某工厂要炼制2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？,提示：1.