資源簡介

(共17張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題3 金屬資源的利用和保護
第1課時 金屬礦物及鐵的冶煉
學(xué)業(yè)要求
1. 知道一些常見的金屬如鐵、鋁、銅等礦石。
2.了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。
3.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進行有關(guān)計算。
想一想，生活中常用的金屬制品是天然存在的嗎？
不是
那么這些金屬是以什么形式存在的呢？
情景導(dǎo)入
地球上的的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，它們的存在主要有兩種形式：
(2)化合物形式：大多數(shù)金屬都是以__________形態(tài)存在于礦物之中，如赤鐵礦、鋁土礦等。
(1)單質(zhì)形式：少數(shù)化學(xué)性質(zhì)__________的金屬，以單質(zhì)形態(tài)存在，如________、________。
很不活潑
金
銀
化合物
一、金屬礦物
學(xué)習探究
自然界以單質(zhì)形式存在的金
自然界以單質(zhì)形式存在的銀
單質(zhì)形態(tài)存在的金屬
赤鐵礦：主要成分Fe2O3
磁鐵礦：主要成分Fe3O4
金屬礦物存在的金屬
鋁土礦
主要成分Al2O3
赤銅礦
主要成分Cu2O
金紅石
主要成分TiO2
軟錳礦
主要成分MnO2
二、鐵的冶煉
大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人
類每年要從有開采價值的金屬礦石中提煉大量的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，提煉量最大的是鐵。
早在春秋時期，我國已生產(chǎn)和使用鐵器。戰(zhàn)國
時期，鐵制工具的大量使用提高了生產(chǎn)力水平。隨后，鐵逐漸成為最主要的金屬材料。《天工開物》中有我國古代煉鐵的記載。
討論：
1、由赤鐵礦得到鐵，該除去何種成分？
2、該如何除去Fe2O3中的氧元素？
3、能夠奪取Fe2O3中氧元素的物質(zhì)有哪些？工業(yè)上該選用哪種物質(zhì)反應(yīng)得到單質(zhì)鐵？
原料：赤鐵礦石、焦炭、石灰石
原理：
工業(yè)煉鐵
一氧化碳還原氧化鐵
C + O２ ==== CO2
點燃
C + CO2 ==== 2CO
高溫
涉及反應(yīng)：
思考：
類比CO還原CuO實驗，思考Fe2O3和CO在高溫條件下會生成何種產(chǎn)物？該如何驗證生成物？
利用磁鐵吸引證明是否有鐵生成
利用澄清石灰水證明是否有CO2生成
猜想：生成物為Fe和CO2
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2
高溫
反應(yīng)的化學(xué)方程式：
（1）原料：
（2）實驗操作
①檢查裝置的氣密性。
②裝試劑。
③先通一氧化碳，再點燃酒精噴燈。
④先停止加熱，再通一會一氧化碳，直至玻璃管冷卻。
赤鐵礦、一氧化碳
實驗室煉鐵
巧記：一氧化碳早來晚走，酒精噴燈遲到早退。
（3）現(xiàn)象
玻璃管內(nèi)紅色的粉末逐漸變黑，同時產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體。
討論
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
將一氧化碳燃燒，防止污染空氣。
1.開始實驗時，為什么先通入CO，后加熱？
2.結(jié)束實驗時，為什么先停止加熱，后停止通入CO？
3.結(jié)尾處放置酒精燈的作用是什么？還有哪些改進方法？
4.書寫有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
排出玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸。
防止生成的鐵被氧化。
處理尾氣中的CO。
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2
高溫
含雜質(zhì)物質(zhì)的計算
用1000t含氧化鐵80%赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%生鐵的質(zhì)量是多少(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
解：1 000 t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1 000 t× 80% ＝ 800 t
設(shè)：800 t 氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2
高溫
160
800t
2×56
x
x=560t
折合為含鐵96%生鐵的質(zhì)量為：560t÷96%=83.3 t
答：理論上可以煉出含鐵96 生鐵的質(zhì)量是583.3 t。
B
某化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵原理，關(guān)于該裝置和反應(yīng)過程描述錯誤的是（ ）
A. 盛裝藥品前應(yīng)先檢查裝置氣密性
B. 加熱前要先通CO，加熱后B中出現(xiàn)渾濁
C. 已知方框中連接的是C和D，導(dǎo)管口的連接順序為a→b→c→d
D. 這種方法“煉”出的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上最大的區(qū)別是不含碳
C
課堂小結(jié)
鐵的冶煉
原理
工業(yè)煉鐵
含雜質(zhì)物質(zhì)的計算
CO還原Fe2O3
原料
原理
設(shè)備
隨堂測試
2.煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，某同學(xué)利用該原理設(shè)計一個實驗，實驗裝置如圖：
1. 工業(yè)生產(chǎn)中，不僅要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的高低，還要考慮對環(huán)境污染的程度。在鐵礦石的成本價格和雜質(zhì)含量都相同的條件下，選擇下列哪種礦石用來冶煉生鐵比較好( )
A. 赤鐵礦(主要成分Fe2O3) B. 黃鐵礦(主要成分FeS2)
C. 菱鐵礦(主要成分FeCO3) D. 磁鐵礦(主要成分Fe3O4)
D
（1）給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴燈，要用其______（填“外焰”、“內(nèi)焰”或“焰心”）進行加熱。
（2）實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是____________________，觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是_____________________。
（3）實驗前“通入CO”與“開始加熱”的順序是________________________；實驗后“停止通入CO ”與“停止加熱”的順序是__________________________。
（4）實驗要在裝置末端a處燃著一只酒精燈，其作用是_____________________ 。
外焰
先“通入CO”后“開始加熱”
紅色粉末變?yōu)楹谏?br/>澄清石灰水變渾濁
尾氣處理
先“停止加熱”后“停止通入CO”
3. 冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？
解：設(shè)需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是x。
Fe3O4 +4CO===3Fe +4CO2
高溫
232
x×90%
168
2000t×（1-3%）
x=2977t
答：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是2977t。

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