课题3金属资源的保护和利用刘希鹏刘希鹏人类生活离不开金属金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005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（如金、银等）有单质形式存在；赤铁矿黄铁矿FeSFeS22菱铁矿FeCOFeCO33铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2O3矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O磁铁矿磁铁矿（主要成分（主要成分FeFe33OO44））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。现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳还原氧化铁实验室实验室相关的化学方程式：相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2点燃点燃高温高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气一.铁的冶炼11、原料：、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O422、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从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气33、设备：高炉、设备：高炉化学方程式：70%70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%72.41%含铁量含铁量一.铁的冶炼工业上工业上铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：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工业上工业上工业上工业上•炼铁时各物质的作用炼铁时各物质的作用：：•石灰石石灰石：把杂质转化为炉：把杂质转化为炉渣渣•焦炭焦炭：燃烧放热提高炉温，：燃烧放热提高炉温，并将生成的并将生成的CO2CO2还原为具还原为具有还原性的有还原性的COCO，因此在，因此在炼铁高炉中起主要作用的炼铁高炉中起主要作用的还原剂是还原剂是COCO，优点是气，优点是气体还原剂具有流动性，能体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应与矿石充分接触，使反应更彻底。更彻底。有关杂质问题的计算例:1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？解：氧化铁的质量：1000t×80%=800t设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3+3CO====2Fe+3CO21602X56800tX160800tx=560t2×56x高温=折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t答：1000t可炼出生铁为583t。小结：1金属元素在地壳中的含量2金属在自然界的存在形式3铁冶炼的原理4含杂质的计算作业：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？解：铁的质量：2000t×(1-3%)=1940t设：可炼出四氧化三铁的质量为XFe3O4+4CO====3Fe+4CO2232168X1940t高温232xx=2679t1681940t=折合为磁铁矿石的质量为2679t÷90%=2977t答：磁铁矿石的质量为2977t。资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）量和金属的回收利用等）。议一议议一议11、金属资源短缺对人类、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？社会发展意味着什么？22、金属腐蚀可给我们带、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？来哪些危害？资料二：资料二：...
