1、第八单元 第三节 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 CONTENTS 01.课堂导入 02.新课讲授 03.课堂小结 04.典型例题 目 录 课堂导入 如图1表示金属活动性顺序表中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年 限。 提疑：为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年？金属被大规模开发、利用主要 和金属的哪些性质和特点有关？钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形 式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中？ 金属在自然界中的存在形式 自然界中以单质 形式存在的金 自然界中以单质形 式存在的银 新课讲授 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的 海洋中，除少数很不活泼的金
2、属如金、银等有 单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。 金属在自然界中的存在形式 磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 菱铁矿（FeCO3） 常见矿石及主要成分 黄铜矿（黄铜矿（主要成分是CuFeS2）辉铜矿（主要成分是Cu2S）铝土矿（主要成分是Al2O3） 常见矿石及主要成分 赤铁矿 （主要成分是Fe2O3) 在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石。 思考：矿石是如何变成金属的矿石是如何变成金属的 ？ 猜测一下：我国古代利用金属单质的顺序是怎样的？为什么会这样？为什么又称作金属？猜测一下：我国古代利用金属单质的顺序是怎样的？为什么会这样？为什么又称作金属？ 二、一氧化碳还原氧
3、化铁 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器， 从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 二、一氧化碳还原氧化铁 二、一氧化碳还原氧化铁 铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、导气管 氧化铁粉末、一氧化碳、澄清的石灰水 3、装置： CO 氧化铁 石灰水 1、仪器： 2、药品： 二、一氧化碳还原氧化铁 4、步骤 检查装置气密性； 装入样品并固定； 向玻璃管内通入CO气体； 给氧化铁加热； 停止加热； 停止通入CO。 二、一氧化碳还原氧化铁 5、现象(及方程式的解释) 玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色； 澄清石灰水变浑浊； 点燃尾气时，产生蓝色火焰。 CO2 + Ca(OH)2
4、 CaCO3 + H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 2CO + O2 2CO2 点燃 二、一氧化碳还原氧化铁 6、尾气处理 思考：1、酒精灯的作用？ 点燃尾气，防治污染空气。 思考：2、你能否想到一个更好的处理方法？ 尾气管出口通至酒精喷灯火焰处 二、一氧化碳还原氧化铁 讨论 1.先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？ 先通后点的原因是排净空气，防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆 炸。 2.先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？ 防止被还原出的铁在较高的温度下重新被氧化 二、一氧化碳还原氧化铁 三、铁的冶炼 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 三、铁的冶炼 1.原料： 2.原理
5、： 在高温下，利用_与_反应生成的_ 把铁从铁矿石中还原出 来。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 石灰石、空气 化学方程式： 铁矿石、 焦炭、 焦炭氧气 一氧化碳 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 含铁量 70%70% 48.27%48.27% 46.67%46.67% 72.41%72.41% 三、铁的冶炼 高炉 3、设备： 高炉炼铁图： 三、铁的冶炼 4、炼铁时各物质的作用 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在 炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，
6、能与 矿石充分接触，使反应更彻底。 三、铁的冶炼 5、炉内主要反应 CO2 + C = 2CO 高温 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2 高温 C+O2=CO2 点燃 CaO+SiO2=CaSiO3 高温 CaCO3=CaO+CO2 高温 提供热量 提供还原剂 造渣，除去二氧化硅 三、铁的冶炼 注意： 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量，即必须把含杂质的物质换 算成纯净物。 1、纯物质的质量= 不纯物质的质量物质的质量分数 2、不纯物质的质量=纯物质的质量物质的质量分数 四、含杂质的化学反应计算 例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？ 解：1
7、001t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t80%=800t 高温 Fe2O33CO 2Fe3CO2 160 256 800t x 160 256 800t x = x= 256800t 160 =560t 折合为含铁96%的生铁质量为 560t96%=583t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁583吨 四、含杂质的化学反应计算 铁的冶炼 一、金属在自解界的存在有单质和化合物两种状态 二、一氧化碳还原氧化铁 高温 Fe2O33CO 2Fe3CO2 三、铁的冶炼 四、含杂质的化学反应计算 原理是高温下，一氧化碳夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来 课堂小结 1工业炼铁的主要原料中，正确的一组是( )
8、铁矿石；焦炭；一氧化碳；石灰石；空气 A B C D 2工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质 是( ) ACO BFe2O3 CCO2 DFe D B 典型例题 3、在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是( ) A反应产生的气体都有毒 B反应中都有红色固体生成 C反应类型都是置换反应 D反应的生成物不同 4、某化学兴趣小组用以装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ） A盛装药品前应先检查装置气密性 B加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊 C已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为abcd D这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 B C 典型例题 3钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志，如图是模拟炼铁的实验装置图 （1）写出冶炼生铁的化学方程式 。 （2）实验中玻璃管内发生的现象是 。 （3）请写出一种证明产物中含有铁粉的方法 。 （4）此装置有不完善的地方，请写出其中一种改进的方法 。 红色粉末变为黑色 取少量产物加入装有稀盐酸或稀硫酸的试管中，有气泡产生则是铁粉 将导管出口处气体点燃 高温 Fe2O33CO 2Fe3CO2 典型例题
