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1、8.3 8.3 金属资源保护金属资源保护（第（第2 2 课时课时）三、生铁的冶炼三、生铁的冶炼主要反应原料原料工业炼铁的主要设工业炼铁的主要设备是高炉备是高炉石灰石的作用是使有矿石灰石的作用是使有矿石中的脉石（如二氧化石中的脉石（如二氧化硅）转变成炉渣而除去硅）转变成炉渣而除去原料：原料：铁矿石铁矿石(赤铁矿赤铁矿)、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气三、生铁的冶炼三、生铁的冶炼设备：设备：高炉高炉过量空气过量空气焦炭焦炭焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2CO生铁生铁反应过程：反应过程：含碳、硫、含碳、硫、磷等杂质磷等杂质四、钢的冶炼四、钢的冶炼原料：生铁原料：生铁原理：在炼
2、钢炉里吹进氧气，降低生铁中原理：在炼钢炉里吹进氧气，降低生铁中 碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化）碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化）设备：平炉、电炉、转炉设备：平炉、电炉、转炉五、生铁和钢（铁的合金，混合物）五、生铁和钢（铁的合金，混合物）熟铁，含碳熟铁，含碳 0.03%，软，塑性好，软，塑性好铁合金铁合金生铁生铁钢钢含碳量含碳量含杂质（含杂质（硫、硫、磷磷 等）机械性能机械性能机械加工机械加工2%4.3%0.03%2%多多 少少硬而脆硬而脆 硬而韧硬而韧 良好的延展性良好的延展性和弹性和弹性 可铸不可煅可铸不可煅可铸可煅可铸可煅转转 炉炉 炼炼 钢钢为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产
3、量突破1亿吨亿吨而发行的邮票而发行的邮票六六.铜的冶炼铜的冶炼探究活动探究活动 【实验实验6-4】孔雀石孔雀石加热分解加热分解【实验实验6-5】氧化铜氧化铜的还原的还原孔雀石孔雀石石灰水石灰水主要成分是碱式碳酸主要成分是碱式碳酸铜铜实验与事实实验与事实 项项 目目【实验实验6-46-4】孔雀石加孔雀石加热热分解分解【实验实验6-56-5】氧化氧化铜铜的的还还原原现现 象象推推 断断绿色粉末逐渐变成黑色；绿色粉末逐渐变成黑色；试管壁出现小水珠；试管壁出现小水珠；澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊黑色粉末逐渐变成光亮的红色；黑色粉末逐渐变成光亮的红色；试管口出现小雾珠试管口出现小雾珠孔雀石受热分解生
4、成氧化铜、孔雀石受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳水、二氧化碳氢气还原氧化铜生成铜和水氢气还原氧化铜生成铜和水解释与结论解释与结论 越活泼越活泼的金属的金属,越容易越容易与其他物质形成化合物与其他物质形成化合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金属单质从化合物中还原出金属单质.越不活泼越不活泼的金属的金属,越不容易越不容易与其他物质形成化与其他物质形成化合物合物,也就也就越容易越容易从化合物中还原出金属单质从化合物中还原出金属单质.金属活动性顺序：金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金金 属属 活活 动动 性性 由由 强强 渐渐 弱
5、弱1.1.活泼金属活泼金属(如如K Na Mg Al):K Na Mg Al):电解法电解法2.2.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu):Zn Fe Sn Pb Cu):热还原法热还原法3.3.较稳定金属较稳定金属(如如Hg Ag):Hg Ag):直接加热法直接加热法 4.4.稳定金属稳定金属(如如Pt Au):Pt Au):直接以单质形态存在直接以单质形态存在，可通过金沙淘洗获得可通过金沙淘洗获得Fe2O33CO2Fe3CO2高温高温2HgO=2Hg+O2七、冶炼金属的常用方法七、冶炼金属的常用方法金属活动性顺序：金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn
6、Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au电解法电解法热还原法热还原法直接加直接加 热法热法八、有关含杂质物质的计算八、有关含杂质物质的计算 注意注意:带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量这里所讲的纯净物是指化学方程式中各化学式所这里所讲的纯净物是指化学方程式中各化学式所指的物质，没有参加反应指的物质，没有参加反应(前和后前和后)的物质视为杂的物质视为杂质，杂质混入纯净物中组成了混合物质，杂质混入纯净物中组成了混合物(即不纯物质即不纯物质)。这类计算只要把混合物的质量分解开来，用原。这类计算只要把混合物的质量分解开来，用原料或产物中的纯净物质量去计算便可
7、以了。料或产物中的纯净物质量去计算便可以了。在在实际生产时实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质所用的原料或产物一般都含有杂质,在在计算用料时和产量时计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。应考虑到杂质问题。回顾：回顾：纯净物的质量混合物的质量纯净物的质量混合物的质量(1杂质度杂质度)例题：用例题：用1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理的赤铁矿石，理论上可炼含铁论上可炼含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？Fe2O3+3CO=2Fe +3CO2高温高温解：解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t 80%800t。设设800t氧化铁理
8、论上可以炼出铁的质量为氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。160 112800t X160112=800tXX560t折合含铁折合含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t 96%583t(纯化杂纯化杂)答：答：1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含的赤铁矿石，理论上可炼出含铁铁96%的生铁为的生铁为583t。方法二：设方法二：设1000t赤铁矿石赤铁矿石理论上可以炼理论上可以炼含铁含铁96%的生铁的生铁质量为质量为X。160 1121000t 80%X96%X583t(杂化纯杂化纯)X96%1000t 80%112160Fe2O3 +3CO=2Fe +3C
9、O2高温高温设需含设需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石的质量为的赤铁矿石的质量为x。解：解：生铁中含纯铁：生铁中含纯铁：3000t(15%)=2850t.Fe2O3 +3CO=2Fe +3CO2160 112X85%2850t 高温高温160X 85%=1122850tX4790t答答：该该3000 t生铁中含纯铁生铁中含纯铁2850t。该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石为的赤铁矿石为4790t。1.某炼钢厂日产含杂质某炼钢厂日产含杂质5%的生铁的生铁3000t，试计算：，试计算：该该3000 t生铁中含纯铁多少吨？生铁中含纯铁多少吨？该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石多的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）少吨？（计算结果保留整数）练习：练习：小 结1.1.炼铁、炼钢。炼铁、炼钢。2.2.孔雀石加热分解。孔雀石加热分解。3.3.氢气还原氧化铜。氢气还原氧化铜。4.4.冶炼金属的常用方法。冶炼金属的常用方法。5.5.有关不纯物质的计算有关不纯物质的计算