课题3金属资源的利用和保护 (2).ppt
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1、倍速课时学练倍速课时学练第八单元金属和金属材料第八单元金属和金属材料课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 第一课时第一课时 炼铁的原理炼铁的原理 杂质的计算杂质的计算 一个国家的经济命脉、国土防卫是离不开钢铁的。一个国家的经济命脉、国土防卫是离不开钢铁的。 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,只有地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,只有 极少数如金、银这些不活泼金属以单质的形式存在极少数如金、银这些不活泼金属以单质的形式存在 其它金属在自然界是以化合物的形式存在。其它金属在自然界是以化合物的形式存在。金金 赤铁矿赤铁矿主要成分主要成分
2、 Fe2O3黄铜矿黄铜矿主 要 成 分主 要 成 分 CuFeS2倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 黄铁矿黄铁矿 主 要 成 分主 要 成 分 FeS2 菱铁矿菱铁矿主 要 成 分主 要 成 分 FeCO3 铝土矿铝土矿主要成分主要成分Al2O3辉铜矿辉铜矿 主要成分主要成分Cu2S倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练令人佩服的是:中国老百姓在商代就能制令人佩服的是:中国老百姓在商代就能制造出青铜器、春秋战国时期就能冶炼钢铁。造出青铜器、春秋战国时期就能冶炼钢铁。 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练问题是,他们怎样从这些化合物中把需要问题是,他们怎样从这些化合物中把需要的金属的金属“拿拿
3、”出来?出来?思考:如何把上述铁矿石中的铁思考:如何把上述铁矿石中的铁“拿拿”出来出来? 以赤铁矿以赤铁矿(主要成分:(主要成分:Fe2O3 )为例,来学习研究铁的冶)为例,来学习研究铁的冶炼。炼。 根据根据Fe2O3 的组成的组成“拿拿”出铁有两种方法。出铁有两种方法。方案一:加热使方案一:加热使Fe2O3 发生分解反应。发生分解反应。方案二:寻找一种物质使其主动夺取方案二:寻找一种物质使其主动夺取Fe2O3 中的中的“O”倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 分析:分析:方案一:要使方案一:要使Fe2O3 分解,分解,需需 , 要使要使Fe2O3 分解成功,还必须在非分解成功,还必须在非
4、进行,如进行,如此,成本太高。此,成本太高。方案二:比较切实可行。但选用什么样的物质才能方案二:比较切实可行。但选用什么样的物质才能使使 Fe2O3 失去失去“O”呢?呢?结论:结论: 等都符合条件。但考虑到经济等都符合条件。但考虑到经济效效 益等原因,一般选用益等原因,一般选用 或或 . 较高温度且铁在高温下易与空气中的氧气反应较高温度且铁在高温下易与空气中的氧气反应空气中空气中C COH2 、C 、CO倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练思考:赤铁矿(思考:赤铁矿(Fe2O3 )、磁铁矿()、磁铁矿(Fe3O4 )、)、菱铁菱铁矿(矿(FeCO3)、黄铁矿()、黄铁矿(FeS2)中,都含铁
5、。)中,都含铁。 炼铁炼铁时选用那种矿石好呢?时选用那种矿石好呢?分析:分析:Fe2O3 中含铁中含铁 ; Fe3O4 中含铁中含铁 ; FeCO3 中含铁中含铁 ;FeS2 中含铁中含铁 。结论:用结论:用 或或 。冶炼原理:冶炼原理: . 70%72.41%48.27%46.67%赤铁矿赤铁矿 磁铁矿都行磁铁矿都行 Fe2O3 + 3CO 高温高温 2Fe + 3CO2倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练实验步骤:实验步骤:在硬质玻璃管中,放入少量的氧化铁粉在硬质玻璃管中,放入少量的氧化铁粉 末,末, 先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,加热氧化铁,先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,加热
6、氧化铁,当红色粉末变黑时停止加热。玻璃管内物质冷却后,当红色粉末变黑时停止加热。玻璃管内物质冷却后,停止通入一氧化碳,观察。停止通入一氧化碳,观察。实验现象:实验现象: 。实验结论:实验结论: 。 Fe2O3 + 3CO 高温高温 2Fe + 3CO2红色粉末变黑色粉末;澄清石灰水变浑浊红色粉末变黑色粉末;澄清石灰水变浑浊倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练160 256 800t x三三 有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例题例题. 用用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以的赤铁矿石,理论上可以炼炼 出含铁出含铁96%的生铁多少吨?的生铁多少吨?Fe2O3 + 3CO 高
7、温高温 2Fe + 3CO2=160 256 800t xX=560t 可炼含铁可炼含铁96%的生铁的质量为:的生铁的质量为:560t96%=583t答:答:-。解解1: 设设800t氧化铁可炼出生铁的质量为氧化铁可炼出生铁的质量为X含氧化铁的质量为:含氧化铁的质量为: 1000t80% =800t倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练160 256 1000t80% 96%x=解解2:设可炼含铁:设可炼含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为x160 256 Fe2O3 + 3CO 高温高温 2Fe + 3CO21000t80% 96%xX=583t答:答:-。分析:分析:化学方程式表示的是纯物
8、质之间的数量比,化学方程式表示的是纯物质之间的数量比,故计算时须先进行换算。故计算时须先进行换算。 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 纯净物的质纯净物的质量分数量分数倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练【课堂练习【课堂练习】 1.下列有关铁的叙述中,正确的是(下列有关铁的叙述中,正确的是( ) A. 铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁 B. 铁是地壳中含量最多的金属元素铁是地壳中含量最多的金属元素 C. 铁在自然界中主要以化合物形式存在铁在自然界中主要以化合物形式存在 D. 常用水冲洗铁器表面,可以防止生锈常用水冲洗铁器表面,可以防止生锈2.
9、下列铁矿石的主要成分表达错误的是(下列铁矿石的主要成分表达错误的是( ) A. 赤铁矿(赤铁矿(FeO) B.铝土矿(铝土矿(Al2O3) C. 菱铁矿(菱铁矿(FeCO3) D. 黄铁矿(黄铁矿(FeS2)3.高炉炼铁主要是通过反应高炉炼铁主要是通过反应Fe2O3 + 3CO 高温高温 2Fe + 3CO2进行的其中被还原的物质是(进行的其中被还原的物质是( )A CO B Fe2O3 C Fe D CO2 CAB倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练80%x 365t (1-7%)4.若赤铁矿中若赤铁矿中Fe2O3 的质量分数为的质量分数为80%,多少吨这,多少吨这 样的赤铁矿可炼出含碳等其
10、它杂质为样的赤铁矿可炼出含碳等其它杂质为7%的生铁的生铁 365吨?吨?解:设需含解:设需含Fe2O3 为为80%的赤铁矿的质量为的赤铁矿的质量为X 160 256 Fe2O3 + 3CO 高温高温 2Fe + 3CO2160 256 =80%x 365t (1-7%)x = 600t答:答:-。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 第二课时第二课时 金属资源保护金属资源保护 一一 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护【实验探究】【实验探究】 (一)铁制品锈蚀条件的探究(一)铁制品锈蚀条件的探究实验步骤:实验步骤:1.在试管在试管中加入少量的氯化钠溶液,使铁钉的一部中加入少量的氯化钠溶液,使铁钉的
11、一部分浸分浸 没在溶液中。没在溶液中。2.在试管在试管中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一部分浸中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一部分浸没在没在 水中。水中。3.在试管在试管中注满迅速冷却的沸水,塞紧橡皮塞。中注满迅速冷却的沸水,塞紧橡皮塞。4.在试管在试管中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙),再放一团干棉球,塞紧橡皮塞。钙),再放一团干棉球,塞紧橡皮塞。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练实验现象:铁钉锈蚀的快慢顺序为实验现象:铁钉锈蚀的快慢顺序为 . 实验结论:实验结论: 。 食盐水食盐水水中水中水中水中干燥空气中干燥空气中 在水、氧气同时存在的环境中铁就能锈蚀在
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