内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护(共2课时)
知识清单:
1.铁的冶炼
金属矿石:
⑴常见的矿石:赤铁矿: 主要成分 ;磁铁矿: 主要成分 ;铝土矿: 主要成分 ;辉铜矿主要成分是 。
⑵地壳中含量最多的元素是 ,最多的金属元素是 ,其次是 。
⑶自然界中金银以单质形式存在,而铁等以化合物形式存在,说明 。
⑷商代会冶炼青铜器,春秋战国时期会冶铁炼钢,近代会冶铝,说明 。
2.实验室:一氧化碳还原氧化铁
实验现象:
A处
B处
C处
实验现象
化学方程式
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
2CO + O22CO2
实验注意事项:
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因: 。
(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因: 。
(为减少CO的使用量,熄灭酒精喷灯后,可用弹簧夹将硬质玻璃管两侧的导管关闭,使铁在密闭装置中冷却)
(3)尾气处理:① ,使CO变成无毒的CO2;②在导管末端系一个 起来。
(4)酒精喷灯的作用是提供高温(如果用酒精灯,则加金属网罩, )
(5)澄清石灰水的作用: 。
3.装置改进
优点:节约药品
优点:双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳,还能收集多余的一氧化碳
优点:节约能源,减少空气污染
4. 工业上炼铁
5. 设备:高炉
(1)炼铁的原料: 、 、 、
(2)反应原理:
(3)焦炭的作用:
① ( C+O2CO2);② (C + CO22CO)
(焦炭虽具有还原性,但是CO气体具有流动性,与铁矿石接触更充分)
(4)石灰石的作用:将矿石中的二氧化硅变为 。
(5)生产产物: (具有较多杂质),密度大于炉渣,故出铁口在出渣口下方。
(6)高炉气体的主要成分:N2、CO、CO2等;
处理方法:收集后集中处理,或工业生产中常用于制煤气。
5.金属冶炼和金属资源的保护
实验方案
铁生锈条件的探究
A B C
现象
分析
结论
试管A
铁钉生锈
铁与水、氧气同时接触
铁生锈的条件:
铁与水、氧气
同时接触发生反应
试管B
铁钉无明显变化
铁只与水接触
试管C
铁钉无明显变化
铁只与氧气接触
1.实验:铁制品锈蚀的条件
(注: )
注意:
(1) 蒸馏水 的目的是 ;
试管B中 的作用是 ;试管C中 具有吸水性,作用是 。
(2)铁生锈是 ,铁锈呈 ,其主要成分是Fe2O3·xH2O ,结构 ,不能阻碍里面的铁继续氧化。
(3)铝比铁活泼,却比铁耐腐蚀的原因:铝常温下与空气中氧气反应,表面生成一层 。
(4)其他探究金属生锈条件的实验设计
铜锈的主要成分【Cu2(OH)2CO3】:根据质量守恒定律,推测铜生锈可能跟O2、CO2、H2O有关系。
2.防止铁生锈的原理:
3.常见的防锈措施:①保持铁制品表面 、 ;②表面覆盖一层 :如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等;③改变内部结构,制成耐腐蚀的 ,如不锈钢。
4.保护金属资源的原因:矿物的储量有限,