資源簡(jiǎn)介

(共21張PPT)
課題3　金屬資源的利用和保護(hù)
第1課時(shí)　煉鐵的原理　
含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)計(jì)算
本課要點(diǎn) 思維導(dǎo)圖
（點(diǎn)擊展示）
金屬資源的利用
鐵的冶煉
鐵的冶煉原理
工業(yè)煉鐵
原理
鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
還原劑的生成
高爐
有關(guān)不純物質(zhì)的計(jì)算
解題步驟
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)原理
原料
設(shè)備
一、金屬資源在自然界中的存在形式
1.金屬資源的存在:
少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有__________形式存在,其余都以____________的形式存在。
2.幾種常見的金屬礦石:
基礎(chǔ)·主干落實(shí)
金屬 礦物 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 鋁土礦 黃銅礦 輝銅礦
主要 成分 ______ ______ FeCO3 Al2O3 CuFeS2 Cu2S
　單質(zhì)　
　化合物　
Fe2O3
Fe3O4
　Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　
二、鐵的冶煉
1.鐵的冶煉原理:
(1)實(shí)驗(yàn)裝置。
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管中,紅棕色粉末逐漸變?yōu)開_________,試管中澄清石灰水____
________,右側(cè)導(dǎo)管口有______________。
(3)實(shí)驗(yàn)原理(用化學(xué)方程式表示):_____________________________。
　黑色　
變
渾濁　
　藍(lán)色火焰　
2.工業(yè)煉鐵:
(1)主要設(shè)備:高爐。
(2)原料:____________、__________、石灰石等。
(3)原理:在高溫下,利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的______________把鐵從鐵礦石里還原出來。
【方法點(diǎn)撥】 (1)原料之一是焦炭,反應(yīng)中起還原作用的是CO;
(2)產(chǎn)物是生鐵,而不是純鐵。
　鐵礦石　
　焦炭　
　一氧化碳　

【探究主題】一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)探究
　如圖1是一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)結(jié)合該裝置探究相關(guān)問題:
重點(diǎn)·探究實(shí)踐
　3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　
【基礎(chǔ)探究】
任務(wù)一:基礎(chǔ)類探究
1.現(xiàn)象及原理
(1)圖中甲處硬質(zhì)玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是________________________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
(2)乙處發(fā)生的現(xiàn)象是____________________,化學(xué)方程式為__________________
________________。
　紅棕色粉末變成黑色　
　澄清石灰水變渾濁　
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O　
2.操作注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)前要先通入一氧化碳?xì)怏w,再進(jìn)行加熱,目的是________________________________
____________________________, 實(shí)驗(yàn)完畢時(shí),還要繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w,直到玻璃管冷卻,目的是______________________________________________________________。
3.尾氣處理
丙處設(shè)置酒精燈的目的是__________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃丙處的酒精燈。
4.性質(zhì)體現(xiàn)
該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了一氧化碳的____________(填“氧化性”或“還原性”)。
　排凈裝置內(nèi)的空氣,防止一氧化碳
與空氣混合,加熱時(shí)發(fā)生爆炸　
　防止高溫下的鐵與空氣接觸,重新被氧化,還可防止澄清石灰水倒吸　
處理尾氣,防止未參加反應(yīng)的CO釋放到空氣中,污染空氣
　還原性　
【深度探究】
任務(wù)二:創(chuàng)新改進(jìn)類
1.如圖2裝置為對(duì)圖1實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
圖2與圖1相比,它的主要優(yōu)點(diǎn)是________________________________。
　既處理了尾氣、又節(jié)約了能源　
2.用“W”形玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn),如圖所示。
該裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是________________________。
　操作簡(jiǎn)單、節(jié)約藥品　
【探究歸納】 一氧化碳還原氧化鐵的注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)“三防”:防爆炸(提前通入CO,排盡空氣)、防氧化(停止加熱后繼續(xù)通入CO)、防污染(要有尾氣處理裝置)。
【A層 基礎(chǔ)練】
【知識(shí)點(diǎn)1】常見金屬礦物質(zhì)
1.(2022·晉中中考)大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源,在以下四種礦石中,可用于煉鐵的是( )
A.赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)
B.爐甘石(主要成分是ZnCO3)
C.鋁土礦(主要成分是Al2O3)
D.赤銅礦(主要成分是Cu2O)
素養(yǎng)·分層評(píng)價(jià)
A
　Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2　
【知識(shí)點(diǎn)2】鐵的冶煉
2.工業(yè)煉鐵中會(huì)發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng),該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是( )
A.CO　　 B.Fe2O3　　 C.CO2　　 D.Fe
3.(2023·株洲中考改編)生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金。我國(guó)粗鋼產(chǎn)量自1996年開始已經(jīng)連續(xù)27年位居全球第一。
(1)含碳量比較:生鐵__________(填“大于”或“小于”)鋼。
(2)煉鋼的基礎(chǔ)是煉鐵。工業(yè)上煉鐵是把鐵礦石(如赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4等)、焦炭和石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的CO把鐵從鐵礦石里還原出來。請(qǐng)寫出在高溫下CO還原Fe3O4的化學(xué)方程式:______________________________。
B
　大于　

【易錯(cuò)點(diǎn)】對(duì)煉鐵原理把握不準(zhǔn)確
5.(多選)下列有關(guān)煉鐵的說法錯(cuò)誤的是______________。
A.高爐煉鐵中還原氧化鐵的是焦炭
B.高爐煉鐵的產(chǎn)物是純鐵
C.CO還原Fe2O3實(shí)驗(yàn)中要先通入CO再點(diǎn)燃酒精噴燈
D.CO還原Fe2O3實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先停止通CO再熄滅酒精噴燈
E.煉鐵產(chǎn)生的高爐氣體需有尾氣處理裝置
　A、B、D　
【易錯(cuò)點(diǎn)撥】 1.高爐煉鐵的反應(yīng)一般都是還原反應(yīng),用一氧化碳作還原劑,產(chǎn)物是生鐵。
2.CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)需注意:實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先通入CO再加熱,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先停止加熱,繼續(xù)通入CO至玻璃管冷卻。
【B層 能力練】
6.(2023·上海閔行區(qū)質(zhì)檢)工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示,則以下說法正確的是( )
O2 CO2 CO Fe
A.X的主要成分是碳
B.X與CO都具有氧化性
C.③反應(yīng)后的尾氣可直接排放
D.Y中鐵元素以游離態(tài)存在
A
　Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　
7.(2023·自貢中考)A、B、C、D四種物質(zhì)均含同一種金屬元素,A為赤鐵礦的主要成分,B為單質(zhì)。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中“—”表示物質(zhì)間能相互發(fā)生反應(yīng),“→”表示物質(zhì)間能發(fā)生一步轉(zhuǎn)化,部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去)。
(1)C的化學(xué)式為__________,D的化學(xué)式為___________。
(2)A→B的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________。
　FeCl2　
　Fe3O4　
【C層 拓展練】
8.(2023·瀘州中考)工業(yè)上可用焦炭與赤鐵礦冶煉鐵。實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置模擬冶煉鐵并探究其產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}:
(1)酒精噴燈加熱前,先打開活塞K1和K2,關(guān)閉K3,將氣囊中N2鼓入。通N2的目的是_____
__________________。
(2)通適量N2后,關(guān)閉活塞K1和K2,打開K3,點(diǎn)燃酒精噴燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B裝置中盛放的試劑是________________(選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化鈣溶液”),用于檢測(cè)氣體產(chǎn)物之一中的_________(填分子式)。
(3)裝置C的作用是______________________。
(4)當(dāng)A裝置藥品完全變黑后,停止實(shí)驗(yàn)。移走酒精噴燈停止加熱前的操作是_________
________。
(5)用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法證明已經(jīng)冶煉出鐵。取少量黑色產(chǎn)物于試管中,滴加__________
(選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸銅溶液”),觀察到____________________,說明鐵已生成。
　排
凈裝置內(nèi)的空氣　
　澄清石灰水　
　CO2　
　收集一氧化碳?xì)怏w　
　先把K3
關(guān)閉　
　稀硫酸
　有無色氣體產(chǎn)生　

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