資源簡介

金屬資源的利用和保護
【教學目標】
1.知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。
2.會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。
【學習重點】
根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。
【教學過程】
一．鐵的冶煉
1.金屬資源的概況：
閱讀課本14頁“資料卡片”：地殼中含量最多的兩種元素：（ ）、（ ）
地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在．怎樣將自然界中的這些化合物變成能為我們利用的金屬單質呢？通過學習本課題，你一定會找到滿意的答案
鐵礦石包括 赤鐵礦：顏色：紅色 主要成分Fe2O3，
磁鐵礦：顏色：黑色 主要成分Fe3O4，
鋁土礦：主要成分Al2O3
2、鐵的冶煉：
（一）實驗室煉鐵
（1）原理：利用一氧化碳與氧化鐵的反應。
( 一氧化碳的還原反應.swf )
（2）注意事項：
在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，應先_________，再________________ 。（通一氧化碳或點燃酒精噴燈加熱）原因： ________________加熱一段時間后，我們將看到固體由____色變成____色，澄清石灰水_________。完全反應后，應先______________________，再________________ ___（熄滅酒精噴燈停止加熱或繼續通一氧化碳到冷卻）原因： ______________________酒精燈的作用是______________________。
請寫出相關的化學方程式：
①_____________________
②_____________________
(二)工業煉鐵
請同學們閱讀課本16頁，回答下列問題：
1.工業煉鐵的原料是什么？各自起什么作用？
2.工業煉鐵的原理是什么？
3.工業煉鐵的設備是什么？
（1）、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
（2）、原理：在高溫下，用還原劑CO把鐵從鐵礦石里還原出來。
高溫
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
（３）、設備：高爐
（４）、產品：生鐵
冶煉過程如下：
（1）在高溫下，焦炭跟氧氣反應生成二氧化碳；
C＋O2CO2
（2）二氧化碳被焦炭還原成一氧化碳．
CO2＋C2CO
（3）一氧化碳再跟鐵礦石中的氧化物反應，生成鐵．
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
為了確保CO只與Fe2O3反應，還需將礦石中含的雜質SiO2除去．石灰石高溫分解成氧化鈣，CaCO3CaO＋CO2↑，氧化鈣再與二氧化硅反應，CaO＋SiO2＝＝＝＝CaSiO3（硅酸鈣），硅酸鈣作為爐渣會從鐵水中分離出來，從而達到除去二氧化硅的目的．
二、含雜質物質的化學方程式計算
由于鐵礦石的成分復雜，所以在實際生產時，所用的原料或產物一般都含有雜質，所以在計算成本或產量時應考慮到雜質問題．
化學方程式所表達的都是純凈物質發生化學變化時的相互關系，各化學式所規定的化學量，反映的是純凈物之間的數量關系．
但在現實生活中絕對純凈或理想純凈的物質是不存在的，或多或少都含有雜質，當進行計算時所含雜質改變了各物質間的質量關系．因此當參與反應的物質含雜質時，應先要把含雜質物質的質量換算成純凈物質的質量，再進行計算．
純物質質量＝不純物質總量×純物質所占質量分數
如：有1000 g含Fe2O3 80%的赤鐵礦，其中Fe2O3的質量＝1000 g×80%＝80 g，再如，有1000 kg 含雜質4%的生鐵，則純鐵質量應是：1000 kg×（1－4%）＝960 kg．
例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石煉鐵，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？分析：計算時應注意把反應物和生成物都換算成純物質的量，再代入化學方程式計算．
解：設理論上可以煉出含鐵96%的生鐵質量為x，
根據題意：純Fe2O3質量＝1000t×80%＝800t
純Fe質量＝x·96%
代入化學方程式中：
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112
1000t x·96%
x＝583t
答：可煉出含鐵96%的生鐵583t．
練習：某鋼鐵廠每天消耗2000t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦，理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多少噸？
三．課堂小結：
1.實驗室煉鐵的原理、實驗現象和注意事項
2.工業煉鐵的原料、原理和設備
3.含雜質的計算
四.課后作業：
課后練習題
耗2000t含四氧化三鐵80%的磁鐵練習：某鋼鐵廠每天消耗2000t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦，理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多少噸課堂小結：
2.工業煉鐵的原料、原理和設備
3.含雜質的計算
練習：某鋼鐵廠每天消耗2000t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦，理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多少噸？

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