内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
(第1课时)
学习目标:
1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。2.体会化学方法在金属冶炼中的重要性。
1.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了_____、
______等有单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在。
金
回答下列问题:
自然单质金
自然单质银
银
知识点一 金属元素的存在形式及常见的金属矿石
3
2. 几种常见的金属矿石及其主要成分(填化学式):
金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 TiO2 MnO2
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
铝土矿
主要成分Al2O3
金红石
主要成分TiO2
软锰矿
主要成分MnO2
赤铜矿
主要成分Cu2O
Cu2O
Al2O3
Fe3O4
Fe2O3
4
铁矿石
生铁
怎样从铁矿石中得到生铁呢?
怎样从铁矿石中得到生铁呢?
我国古代炼铁图
宝钢炼铁高炉
1.炼铁的主要原理:一氧化碳与氧化铁反应,同时生成铁和二氧化碳,写出其化学方程式:____________________________。
该反应体现了一氧化碳具有什么化学性质?_______________________。
2.工业炼铁:
(1)设备:高炉。
(2)原料:赤铁矿石、焦炭、石灰
石和空气等。
(3)石灰石的主要作用:将矿石中
的二氧化硅转变为炉渣。
Fe2O3+3CO ═══ 2Fe +3CO2
高温
能与某些氧化物反应
知识点二 铁的冶炼
7
【思考】
(1)向高炉内投入焦炭后,焦炭在图中A区先充分反应生成二氧化碳(反应①),二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳(反应②),请写出反应的化学方程式:
反应①:______________________;
反应②:______________________。
(2)焦炭的作用:
a.________________;
b.________________。
燃烧提供热量
生成还原剂CO
C + O2 ═══ CO2
高温
C + CO2 ═══ 2CO
高温
【思考】
(3)工业炼铁得到的产品是__________,属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)如果以磁铁矿为原料炼铁,
B 区发生反应的化学方程式为
_______________________________。
Fe3O4 + 4CO ═══ 3Fe + 4CO2
高温
生铁
混合物
【知识补充】
3.实验室炼铁:
(1)实验现象:玻璃管内________色粉末逐渐变__________,试管内澄清石灰水______________,酒精灯处气体燃烧并产生________色火焰。
红棕
黑
变浑浊
蓝
【知识补充】
(2)注意事项:
①实验开始时,要先__________,
一段时间后再________________,
目的是__________________________________________。
②反应结束后,要先熄灭酒精喷灯,再继续通CO直至玻璃管冷却(或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却),然后才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是______________________________________。
③装置尾部酒精灯的作用是______________________________。
点燃CO,防止污染空气
通入CO
点燃酒精喷灯
排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
生成的铁在高温下会重新被氧气氧化
例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上炼出中含
铁96%的生铁多少吨?
解:设理论上可炼出生铁的质量为X
Fe2O3 + 3CO = 2Fe +3CO2
160 112
1000tX 80% X 96%
高温
答:生铁的质量是583吨.
=
160x96%X=112X1000tX80%
X=583t
知识点三 炼铁的有关计算
练习:要炼出含杂质2%的生铁3200吨,需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨?
解:设赤铁矿的质量为X
Fe2O3+ 3CO = 2Fe + 3CO2
160 112
x80% 3200 tX(1-2%)
=
x=5600t
高温
160x3200t(1-2%)=x80%
1.金属是人类宝贵的自然资源。下列说法错误的是( )
A.铝是地壳中含量最高的金属元素
B.大多数金属以化合物的形式存在于地球上
C.金属资源取之不尽,用之不竭
D.目前世界上年产量最多、使用最广泛的金属是铁
2.炼铁选用的矿石不仅要求含铁量高,而且要尽量不含有害元素。下列矿石中最适合炼铁的是( )
A.磁铁矿(主要成分为Fe3O4)
B.黄铁矿(主要成分为FeS2)
C.菱铁矿(主要成分为FeCO3)
D.赤铜矿(主要成分为Cu2O)
A
C
练习:
3.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”是唐代诗人刘禹锡的著名诗句。下列说法错误的是( )
A.淘金过程只涉及物理变化
B.“漉”相当于化学实验操作中的过滤
C.金的化学性质不活泼,能长久保存
D.金元素大多以化合物的形式存在于自然界中
D
5.如图是高炉炼铁示意图。下列说法正确的是( )
A.高炉炼铁的主要原理是碳与氧化铁反应
B.高炉气体中只含有CO2和少量CO
C.炉渣出口位于产品出口之上,说
明炉渣的密度比产品小
D.高炉炼铁的产品是纯铁,可用于
炼钢
C
3.某化学小组利用如图装置在实验室模拟工业炼铁。下列
说法错误的是( )
A.网罩的作用是使火焰集中并提高温度
B.反应一段时间后a处固体质量增大
C.b处可用澄清石灰水检验气体产物
D.可在装置末端连一只小气球处理尾气
B
P23 8.5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,理论上炼出中含
铁98%的生铁多少吨?
解:设理论上可炼出生铁的质量为X
Fe2O3 +3CO = 2Fe + 3CO2
160 112
5000 t X76% X98%
高温
答:生铁的质量是2714.3吨.
=
x=2714.3t
160x98%=112x5000t
$