《金属资源的利用和保护》金属和金属材料PPT课件6
一、铁的冶炼
1. 原料：焦炭、石灰石、铁矿石
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
2. 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 + 3CO==2Fe + 3CO2
现 象 红色粉末变为灰黑色粉末，澄清石灰水变浑浊
结 论 CO 将红色 Fe2O3 粉末还原生成灰黑色铁固体,并产生 CO2
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想想做做
用 1000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨?
【解】1000 t 赤铁矿石含氧化铁的质量为：
1000 t × 80% = 800 t
设 800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x。
Fe2O3 + 3CO==2Fe + 3CO2
160 2×56
800 t x
x = 560 t
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活动与探究
铁生锈条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
回答下列问题：
1. 试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
这样做是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
2. 铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
不能，因为铁锈是疏松的。
3. 你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理？
破坏铁生锈的条件：
① 隔绝空气；② 隔绝水。
4. 在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？
防止铁制品生锈的具体方法为：
保持铁制品表面干燥和洁净；在铁制品表面涂一层保护膜，如刷油漆，涂油，镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬，高温灼烧金属，进行 “烤蓝” 处理等。制成合金钢，如不锈钢。
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想想议议
废弃金属的回收有什么意义？
1. 可节约金属资源；
2. 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并进行再利用可节约能源；
3. 降低金属制品的生产成本，从而使人们能得到物美价廉的金属制品；
4. 可减少金属对环境的污染。
2. 金属资源保护
保护金属资源的有效途径：
(1) 防止金属锈蚀；
(2) 回收利用废旧金属；
(3) 合理有效地开采矿物；
(4) 寻找金属代用品。
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课后习题
1. 通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？
(1) 在干燥的空气中；
(2) 在潮湿的空气中；
(3) 部分浸入食盐水中；
(4) 浸没在植物油中。
指导建议：本题可通过实验来寻找结果，按题目所给要求完成实验，并进行探究。当然还可以利用本课题中所学铁生锈的条件分析完成。铁制品在与氧气、水同时直接接触的条件下易生锈。所以在干燥的空气中，没有水分铁不易生锈，而在潮湿的空气中，既含有水，又含有氧气，符合铁生锈的条件。当铁部分浸入食盐水中，随着水分的蒸发，液面上的铁实际上也是处在潮湿的空气中，所以也易生锈，但浸没在植物油中，不与氧气、水接触，也就不会生锈了。
2. 回答下列问题：
(1) 为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？
指导建议：沙漠地区空气干燥。
(2) 被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才能用带油的布擦？
指导建议：尽管用带油的布擦被水淋湿的自行车，水分却依然存在，并且水与油不相溶，铁依然能接触到空气和水，铁生锈的条件依然存在，所以必须先擦去水分再抹油。
3. 我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约 800 ℃，得到一种外观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学方程式。(提示：ZnCO3 加热可分解为 ZnO。)
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根据实验数据计算:
(1)赤铁矿中氧化铁的质量分数；
(2)实验结束后，玻璃管中剩余粉末中铁的质量分数 (杂质中不含其他可被还原的氧化物)；
(3)实验结束后，将洗气瓶中的石灰水过滤，可得沉淀多少克?
解: 样品的质量为 85.6g - 65.6g = 20 g
氧化铁中氧元素的质量为 85.6g - 80.8g = 4.8 g
氧化铁的质量为 4.8g÷48/160×100% = 16 g
产生 CO2 的质量为 170.0 g - 156.8g = 13.2 g
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