内容正文:
金属资源的利用和保护
课标要求
学习目标
1. 知道常见金属:铁、铝、铜等的矿物,了解从铁矿
石中将铁还原出来的方法。
2. 会利用化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成
物进行有关计算。
3. 了解铁的冶炼。
4. 有关炼铁的杂质问题计算。
3. 工业炼铁:(1)设备: ,(2)原
料: ,(3)原理:
________________________________________。
2. CO还原Fe2O3:(1)现象 ,
;(2)化学方程式为
。
1. 地球上的金属资源除 等有单质形式存
在外,其余都以化合物形式存在。
预习检测
金、银
红棕色粉末变黑
澄清的石灰水变浑浊
高炉
铁矿石、焦炭、石灰石
温的条件下,用CO从铁的氧化物中把铁还原出来
在高
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金属元素在自然界中的存在形式:
(1)单质:极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)
自然单质金
自然单质银
金属的存在形式
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(2)化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
金属化合物
矿物
矿石
自然界中的存在形式
含矿物的岩石
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铁的矿物
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
菱铁矿
主要成分FeCO3
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铜的矿物
黄铜矿
主要成分CuFeS2
辉铜矿
主要成分Cu2S
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铝土矿
主要成分Al2O3
明矾石
铝的矿物
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早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
铁的冶炼
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炼铁的原理:一氧化碳还原氧化铁
【探究实验】
原料:铁矿石,以赤铁矿(Fe2O3)为例。
思考:1.由赤铁矿Fe2O3得到铁需要除去其中哪些成分?
2. 如何除去Fe2O3中的氧元素?
3. 已经学过的具有还原性的物质有哪几种?工业上炼铁最好选用哪一种?为什么?
探究新知
实验装置:
检验生成物CO2
防止CO污染空气
提供高温
探究新知
1. 检查装置气密性;
2. 将适量的氧化铁装入试管并固定装置;
3. 点燃右边的酒精灯;
4. 通入一氧化碳气体;
5. 点燃酒精喷灯给氧化铁加热;
6. 待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 ;
7. 待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳,然后熄灭右边
的酒精灯。
实验步骤:
探究新知
Fe2O3
3CO2
+
3CO
2Fe
+
实验现象:
探究新知
答:澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳,并吸收二氧化碳便于处理尾气 。
思考1:装置中右边的酒精灯起什么作用?
思考2:石灰水的作用有哪些?
答:把尾气烧掉,防止污染空气。
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先通后点的原因是为了防止加热了的一氧化碳和空气的混合气发生爆炸。
实验结束后,先熄灯后停气的原因是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化;还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管,使之炸裂。
先通CO后点燃酒精灯
先熄灭酒精喷灯后停止通CO
1.冶炼的原料:
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
2.冶炼的原理:
3.冶铁的设备:高炉
4.产品:生铁(铁合金、混合物)
冶炼铁——你应该知道的一些事
典例分析
例
如图是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图,下列说法正确的是( )
C
A.A处实验现象是黑色固体变成银白色
B.B处少量澄清石灰水就能除尽反应生成的CO2
C.C处酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气
D.A处反应的化学方程式为FeO+CO Fe+CO2↑
典例分析
解析:A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,在实验过程中,红棕色的粉末会逐渐变成黑色,故选项说法错误;
B、B处少量澄清石灰水变浑浊,能检验二氧化碳,不能除尽反应生成的CO2,故选项说法错误;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气污染,一氧化碳具有可燃性,燃烧生成二氧化碳,酒精灯的作用是处理尾气,防止污染空气,故选项说法正确。。
D、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO,故选项说法错误。
例题:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨?
分析:带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量:
方法1:根据化学式:
1000