金属资源的利用和保护

金属资源的利用和保护

第一课时目录CONTENTS01新知导入02新知讲解03课堂练习04课堂小结新知导入01新知导入人类生活离不开金属新知讲解02新知讲解金属在自然界中的存在形式自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银新知讲解金属在自然界中的存在形式

地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。新知讲解金属元素在地壳中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新知讲解常见矿石及主要成分磁铁矿(主要成分是Fe3O4)赤铁矿(主要成分是Fe2O3)菱铁矿（主要成分是FeCO3）新知讲解常见矿石及主要成分黄铜矿（主要成分是CuFeS2）辉铜矿（主要成分是Cu2S）铝土矿（主要成分是Al2O3）新知讲解二、一氧化碳还原氧化铁赤铁矿（主要成分是Fe2O3)在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石。思考：矿石是如何变成金属的？猜测一下：我国古代利用金属单质的顺序是怎样的？为什么会这样？为什么又被称作金属？新知讲解早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。新知讲解铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、导气管氧化铁粉末、一氧化碳、澄清的石灰水3.装置：CO氧化铁石灰水1.仪器：2.药品：新知讲解4.步骤①检查装置气密性；②装入样品并固定；③向玻璃管内通入CO气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入CO。5.现象(及化学方程式)①玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2高温2CO+O22CO2点燃新知讲解6.尾气处理思考：1.酒精灯的作用？点燃尾气，防治污染空气。思考：2.你能否想到一个更好的尾气处理方法？尾气管出口通至酒精喷灯火焰处。新知讲解讨论1.先通CO还是先点燃酒精喷灯？为什么？先通后点的原因是排净装置内的空气，防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。2.先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO？为什么？先熄灭酒精喷灯，防止被还原出的铁在较高的温度下重新被氧化。新知讲解（春秋战国时期）上海某钢铁公司炼铁高炉三、铁的冶炼新知讲解1.原料：2.原理：在高温下，利用_______与_________反应生成的________把铁从铁矿石中还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、空气化学方程式：铁矿石、焦炭、焦炭二氧化碳一氧化碳黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4含铁量70%48.27%46.67%72.41%新知讲解高炉3.设备：高炉炼铁图：铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石新知讲解4.炼铁时各物质的作用石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。新知讲解5.炉内主要反应CO2+C=2CO高温3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2高温C+O2==CO2点燃CaO+SiO2==CaSiO3高温CaCO3==CaO+CO2高温提供热量提供还原剂造渣，除去二氧化硅新知讲解四、含杂质的化学反应计算注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量，即必须把含杂质的物质换算成纯净物。1.纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数2.不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数新知讲解例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%=800t。高温Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO22×56800tx1602×56800tx=x=2×56×800t160=560t折合为含铁96%的生铁质量为560t÷96%=583t。答：理论上可炼出含铁96%的生铁583t。设800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。课堂练习031.下列矿石的主要成分不属于氧化物的是()A．铝土矿(主要成分Al2O3)B．菱铁矿(主要成分FeCO3)C．赤铁矿(主要成分Fe2O3)D．磁铁矿(主要成分Fe3O4)2.用W形玻璃管进行微型实验，如下图所示。下列说法不正确的是()A．a处红棕色粉末变为黑色B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成D．可利用点燃的方法进行尾气处理跟踪练习BB跟踪练习3.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：（1）A中观察到的现象是

。写出CO还原Fe2O3的化学方程式

。（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是

。（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是

。固体由红色变成黑色石灰水变浑浊燃烧多余的COA课堂总结1.工业炼铁的主要原料中，正确的一组是()①铁矿石②焦炭③一氧化碳④石灰石⑤空气A．①②⑤B．①②④⑤C．①③④⑤D．②③④2.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是()A．COB．Fe2O3

C．CO2D．Fe达标检测BB3.钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志，如图是模拟炼铁的实验装置图。（1）写出冶炼生铁的化学方程式

。（2）实验中玻璃管内发生的现象是

。（3）请写出一种证明产物中含有铁粉的方法

。（4）此装置有不完善的地方，请写出其中一种改进的方法

。达标检测红色粉末变为黑色取少量产物加入装有稀盐酸或稀硫酸的试管中，有气泡产生则是铁粉将导管出口处气体点燃达标检测4.我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1.27亿吨，成为世界钢铁大国。