课题3　金属资源的利用和保护ppt配套教案和课堂实录

8.3金属资源的利用和保护（第一课时）

学习目标：

1.知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。

2.了解炼铁的基本原理。

3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。

【复习回顾】

金属活动性顺序

导入新授：

金属是一类重要的材料，金属在生产生活中被广泛应用，军事与科技等也需要大量的金属，金属对于人类社会起着不可替代的作用!

由于地球上的金属资源是有限的，故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。为人类社会做出贡献的金属是从哪来呢？又是怎样获得的呢？

知识点一：金属资源的存在方式与矿石

【自学】

阅读课本P14—15，回答下列问题：

1.地球上的金属资源广泛的存在于

等以

和

中，除少数很不活泼的金属如

形式存在。

、形式存在外，其余都以

2.观察资料卡片“金属元素在地壳中的含量”，质量分数排在前两位的金属是____、____

3.常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？主要成分是什么？

两种重要的铁矿石

赤铁矿：主要成分 ，颜色 ；磁铁矿：主要成分 ，颜色 ；

铁在自然界中以化合物形式（如Fe2O3）存在于矿物中，我们怎样可得到铁单质？

知识点二：铁的冶炼

1、实验室炼铁

【观察】观察P16实验8-20“一氧化碳还原氧化铁”

现象

化学方程式

1 硬质玻璃管内

色的粉末变为 色

试管内

酒精灯处

澄清石灰水 导管口有 色火焰

【思考解答】

（1）实验开始时，先 ，再 ，这样做的目的是 - 。

（2）实验结束时，要先 ，等 再 ，原因是 。

实验顺序可简记为：

早出晚归，

迟到早退。（选填CO、酒精灯）

（3）最右侧导管口为何要接一个燃着的酒精灯？ 。

（4）在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有 性，做 剂。

2、工业炼铁

【自学】

阅读课本P16工业炼铁内容及图8-21，回答下列问题：

（1）工业炼铁的主要设备是 ，原料是 、 、 、 等。

（2）炼铁高炉内发生的主要反应为：由C生成还原剂CO，在高温下用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁。请写出上述三个反应的化学方程式①

②

、、③ 。

（3）焦炭的作用是：①燃烧放 ，提高 ；②生成 剂 气体。

（4）工业炼铁得到的产物是否为纯净的铁？

知识点三：含杂物质的化学方程式计算

【练习1】阅读课本P17例题，请完成以下题目：

⑴200吨含三氧化二铁97%的赤铁矿石中三氧化二铁的质量是 。

⑵100吨含杂质3%的磁铁矿石中有 四氧化三铁。

⑶含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是 。

⑷冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含90%Fe3O4的磁铁矿石多少?

【练习2】将下列纯物质的质量转换成不纯物质的质量。

(1)__________kg含70%Fe3O4的磁铁矿中含Fe3O4140kg。

(2)__________t含5%杂质的石灰石中含CaCO319t。

【归纳小结】

1.化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯净物质的质量进行计算。

2.不纯物质、纯物质和纯度之间的关系：

①纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度

②不纯物质的质量= 2

③纯度 =

三、自我测评

【课堂练习】

1.下列金属在自然界主要以单质形式存在的是 （ ）

A．铁 B．铝 C．镁 D．银

2.冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是 （ ）

A．一氧化碳 B．石灰石 C二氧化锰 D．碳化铁

3.人类每年向地壳和海洋中索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。其中提取量最大的是 ( ) A．铜 B．铝 C．铁 D．银

4.用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到硬质玻璃管中的现是 ，一氧化碳与氧化铜反应时，可观察到硬质玻璃管中的现象是 。

5.铁在地壳中含量居所有金属元素的第 位，由于铁的化学性质 ，所以铁在地壳中以 形式存在于矿石中。

6.铁匠师傅常采用将红热的铁器浸入水中急速冷却的方法增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。红热的铁与水可生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为

，基本反应类型是

。

【链接中考】

7.下列有关铁的说法错误的是（ ）

A．地壳中铁元素含量排在第四位 B．在铁制品表面镀铬可防锈、耐磨

C．用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D．生铁的含碳量比钢的含碳量高

8.铁的下列性质中，属于化学性质的是（ ）

A.有良好的延展性 B.在潮湿空气中容易生锈 C.能导电 D.能导热

9.莱芜素有“绿色钢城”之美誉，作为全国“钢铁十强企业”的莱钢集团为上海世博会各展馆的建设提供了数万吨钢铁材料。

（1）莱钢炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图所示。其中焦炭的作用是____________________。

（2）电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因。当两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时，因形成原电池，活泼性强的金属首先被腐蚀。利用这一原理，为了保护轮船的钢质外壳，通常在行驶的轮船外壳上连接____________ （填“铜板”、“锌板”）。

（3）为了满足某些尖端技术发展的需要，人们又合成了许多新型合金材料。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此过程发生了________变化（填3

“物理”、“化学”），储氢合金属于_________ （填“纯净物”、“混合物”）。

10.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：

(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→(

)→(

)→(

)。C装置中NaOH的作用是 。（NaOH溶液的化学性质与澄清石灰水相似）

(2)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写一物质的化学式)。

【拓展延伸】

11.常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分Fe3O4）、赤铁矿（主要成分Fe2O3）、菱铁矿（主要成分FeCO3），黄铁矿（主要成分FeS2）也是一种铁矿石，你认为最适宜炼铁的两种矿石是 ，理由是 。

（提示：可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小）

12.冶炼2240吨含杂质3%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？

⑴请你根据化学方程式进行计算。

⑵本题还有其他解法吗？若有，说明依据并列式；若没有，可不必回答此问。

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