第8单元 课题3：金属资源的利用和保护（第1课时）学案

第8单元 课题3：金属资源的利用和保护（第1课时）学案

课题 3 金属资源的利用和保护（第 1 课时） 【学习目标】 1.知道一些常见的金属（铁）等矿物；掌握炼铁的原理及有关含 杂质物质的化学方程式的计算。 2.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染， 认识回收金属的重要性。 【要点梳理】 要点一、几种常见的金属矿物 1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数 很不活泼的金属有____ 形式存在外，其余都以 的形式存 在。 2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表： 金属矿物 赤铁矿 铝土矿 磁铁矿 主要成分 【要点诠释】 1.金属元素在地壳中的含量由大到小： 2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，铁、 铝等金属无单质存在 3.人类最先使用____，而后___，使用____只有一百多年的历史， 主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。 要点二、工业炼铁 工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表： 原 料 铁矿石、焦炭、石灰石等 主要反应 原理 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿石里还原出来。其主要反应原理为(以赤铁矿为 例)： 化学方程式： 主要设备 高 炉 【要点诠释】 1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。 （1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。 涉及的化学方程式： _______________________________________。 （2）石灰石的作用是除 SiO2 等杂质，将矿石中的 SiO2 转化为炉 渣 CaSiO3。 （ 3 ） 冶 炼 过 程 中 的 主 要 化 学 方 程 式 ： ____________________________。 2.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有 C、P、S 等元素， 所以生铁是铁和其它元素的合金。 要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究 1.实验装置： 2.反应的化学方程式(炼铁的原理)： 。 3.实验步骤：（1）检查装置的气密性。（2）将适量的氧化铁粉 末放入玻璃管内，并固定装置。（3）向玻璃管内先_________ （4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内_____粉末变为____时，停止加热。（6）待玻 璃管内的固体冷却至常温后，停止___________,再_________4.实 验现象：____粉末逐渐变为_____，澄清的石灰水_____，尾气燃 烧产生_____火焰。 【要点诠释】 实 验 注 意 事 项 ： 1. 先 通 入 一 氧 化 碳 气 体 的 目 的 ： __________________。 2. 实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的： 3. 尾气的处理： 要点四、含杂质物质的化学方程式的计算 化学方程式所表示的都是纯净物发生化学变化时的相互关系，生 成物也是纯净物的各物质之间的质量关系,而实际炼铁中所用的 矿石是不纯的，炼出的生铁也是不纯的，因此进行有关计算时要 注意换算。 计算公式： 【即学即练】 1000t 含氧化铁 80％的赤铁矿石中氧化铁的质量是多少？ 若有 Fe2O31000t，则含 80％Fe2O3 的赤铁矿的质量是多少？ 【要点诠释】1.做题时要重视审题，看清题目中所给的质量分数 是纯度还是杂质的质量分数。 如用 200t 含杂质 20%的赤铁矿石用于炼铁，参加反应的纯净物 不是 200t×20%，而是 200t×(1-20%)。 2.纯物质和不纯物质之间的关系： 课堂检测 1. 下列说法正确的是（ ） A．铝是人类最早利用的金属材料 B．铜是目前世界年产量最高的金属 C．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D．日常使用的金属材料大多数是合金 2. 以下列矿石（括号内为各种矿石主要成分的化学式）为原料， 通过高温冶炼制取金属，在所产生的废气中，对空气造成污染 较少,并不易造成酸雨危害的是 （ ） 3. 人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正 确的是（ ） A．炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B．钢是很纯的铁 C．生铁是含少量碳的铁合金 D．被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾 4. 下列有关铁的说法不正确的是（ ） A ．生铁和钢都是铁合金 B ．铁是地壳中含量最多的金属元素 C ．工业炼铁的原理是： D．铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料 5.甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是炼铁高炉示意图．下 列叙述中正确的是（ ） A．乙图炼铁中原料焦炭的作用是只提供热量 B．炼铁的主要原理是: C．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯 D．两图中得到的铁是完全相同的 6.某课外小组利用赤铁矿炼铁的反应原理，设计如图所示的实验 装置，请回答下列问题： （1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： （2）实验时，在澄清石灰水中观察到 其方程式是 （3）甲图中，设计第②个酒精灯的目的是 。试验时，应先点 燃第 个酒精灯。 （4）先通 CO 的目的是 （5）乙图与甲图相比，它的主要优点是 7.某钢铁厂每天消耗 5000t 含 Fe2O376％的赤铁矿石，该厂理论上 可日产含铁 98％的生铁多少吨？