資源簡介

(共22張PPT)
第六單元 金 屬 和 金 屬 材 料
6.3 金屬礦物與金屬冶煉
新知導學
新知導入
銅鼎（商代，距今3000多年） 鐵犁（西漢，距今2000多年） 鋁鍋（20世紀）
金屬材料的使用,標志著人類的進步與發展。我國古代勞動人民在商代就能制造出青銅器,西漢時期就能使用鐵犁等。大家知道我國古代勞動人民是如何把金屬礦石中的金屬冶煉出來的嗎 這節課就讓我們一起來探究金屬的冶煉。
任務一　思考金屬礦物的存在形式
金屬的存在
【活動1】
閱讀教材P16~17，思考并回答以下問題。
思考：
① 俗話說“沙里淘金”,金可以從河沙里淘出,這說明金是以什么形態存在的 為什么呢
②地殼中含量最高的前四位金屬元素是哪些 它們的化學性質是否活潑 在地殼中是以什么形態存在的呢
【歸納】
1.金屬的存在:金屬來自地殼中天然存在的礦物。
金屬礦物的存在形式
(1)單質形態:少數很不活潑的金屬,能以單質形態存在于礦物中,如金、銀、鉑。
(2)化合物形態:絕大多數金屬都是以化合物的形態存在于礦物之中。
任務一　思考金屬礦物的存在形式
2.地殼中常見金屬元素的含量排序(從高到低):鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂。
任務二　探究鐵的冶煉原理
實驗室模擬煉鐵
【活動2】
實驗室模擬煉鐵
【活動2】
(1)你選擇哪種礦石煉鐵,為什么
(2)實驗室煉鐵的原理是什么
(3)一氧化碳有可燃性,實驗開始時應該先通一氧化碳,還是先加熱,理由是什么
(4)實驗結束時,應先停止加熱,還是先停止通一氧化碳
思
考
任務二　探究鐵的冶煉原理
實驗室模擬煉鐵
【活動2】
(5)尾氣有毒,如何處理
(6)實驗中觀察到什么現象
(7)實驗過程中發生了幾個反應 寫出各處反應的化學方程式。
(8)你用什么方法證明有鐵生成
思
考
任務二　探究鐵的冶煉原理
【歸納】
實驗室模擬煉鐵
任務二　探究鐵的冶煉原理
(1) 選擇赤鐵礦或磁鐵礦煉鐵:一是含鐵量高,二是污染小。
(2)煉鐵原理:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
(3)先通CO后點燃酒精噴燈,防止通入的一氧化碳與玻璃管中的空氣混合加熱時發生爆炸。
【歸納】
實驗室模擬煉鐵
任務二　探究鐵的冶煉原理
(4)實驗結束時,先熄滅酒精噴燈,后停止通CO,是為了防止外面的空氣進入玻璃管使鐵在較高溫度下被氧化;還可以防止試管中的石灰水倒吸。
簡單記憶:一氧化碳早出晚歸,酒精噴燈遲到早退。
(5)一氧化碳有毒,為防止污染空氣,可以將尾氣用氣球收集(或用排水法收集,或點燃等)。
【歸納】
實驗室模擬煉鐵
任務二　探究鐵的冶煉原理
(6)實驗中觀察到玻璃管內紅棕色的固體逐漸變成黑色;試管中澄清石灰水變渾濁;尾氣燃燒且發出藍色火焰。
(7)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2、Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O ；2CO+O2 2CO2。
(8)證明有鐵生成的方法:用磁鐵吸引,或加入稀鹽酸(稀硫酸)觀察現象等。
任務二　探究鐵的冶煉原理
高爐煉鐵（工業煉鐵）
【活動3】
【歸納】
高爐煉鐵（工業煉鐵）
任務二　探究鐵的冶煉原理
①鋼鐵廠煉鐵的主要設備是高爐；
②原料為鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣；
③高爐煉得的鐵里含有2%~4.3%的碳,以及少量磷和硫等,是鐵的合金——生鐵,它硬而脆,不利于加工。把生鐵放在煉鋼爐里,吹進氧氣冶煉,使其含碳量降至0.03%~2%,并除去硫、磷等雜質,得到鋼,它硬而韌,有彈性,可鍛。
任務三　理解有關含雜質物質的計算
【活動4】
有關含雜質物質的計算
例題:2000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉得含鐵95%的生鐵的質量是多少
2000t赤鐵礦石含氧化鐵80%
生鐵質量？
含鐵95%
【歸納】
有關含雜質物質的計算
(1)純凈物質量與含雜質物質總質量的換算公式:
①純凈物質量=含雜質物質總質量×純凈物的質量分數
②含雜質物質總質量=純凈物質量/純凈物的質量分數
③物質的純度=純凈物質量/含雜質物質總質量×100%=1-雜質的質量分數
任務三　理解有關含雜質物質的計算
【歸納】
有關含雜質物質的計算
(2)關于含雜質物質的化學方程式的計算步驟:
①將含雜質物質的質量換算成純凈物的質量;
②將純凈物質量代入化學方程式進行計算;
③將計算得到的純凈物質量換算成含雜質物質的質量。
任務三　理解有關含雜質物質的計算
課堂小結
課堂小結
課堂小結
課堂練習
1.金屬是重要的資源。下列有關金屬的說法錯誤的是 (　　)
A.“濕法煉銅”的化學原理可以表示為Fe+CuSO4 ==FeSO4+Cu
B.電解氯化鎂可以制備金屬鎂,該反應為分解反應
C.工業上用一氧化碳還原氧化鐵制備鐵,該反應屬于置換反應
D.金礦中的金是以單質形態存在的,用物理方法可以制得
2.生鐵和鋼的主要區別在于 (　　)
A.生鐵和鋼的主要成分都是鐵,其含碳量不同,性能也不同
B.生鐵是鐵,鋼是鐵的氧化物
C.生鐵硬而有韌性,既可鑄又可鍛
D.鋼是用鐵礦石和焦炭作原料煉制而成的
C
A
課堂小結
課堂練習
3.下面是實驗室模擬煉鐵的實驗裝置圖,下列說法不正確的是 (　　)
A.實驗開始時,先通一段時間純凈的一氧化碳,再給玻璃管中固體試劑加熱
B.實驗結束時,先停止加熱,待硬質玻璃管中固體冷卻后,再停止通一氧化碳
C.反應過程中可觀察到a處固體由黑色逐漸變為紅色
D.一氧化碳有毒,在c處將其點燃轉化為二氧化碳或用氣囊收集以防止污染空氣
C
課堂小結
課堂練習
4.常見的鐵礦石有:磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、褐鐵礦(主要成分是Fe2O3·nH2O)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)。其中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為　 　　　　　　,理由為　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。
磁鐵礦、赤鐵礦
磁鐵礦、赤鐵礦不含C、S，冶煉過程不會產生有害氣體
課堂小結
課堂練習
5.某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要反應過程如下:
(1)請在方框內填入相應物質的化學式。
(2)寫出步驟①②③發生反應的化學方程式:
①　 ;
②　 ;
③　 。
(3)從高爐上排出的廢氣叫作高爐廢氣,請推測高爐廢氣的主要成分:　　　　　　。
CO2、CO
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高溫
C+CO2===2CO
高溫
C+O2===CO2
高溫
CO2
CO
課堂小結
課堂練習
6.若要煉制含鐵量90%的生鐵100 t,需要含氧化鐵70%的赤鐵礦多少噸
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