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,新知導入,如圖1表示金屬活動性順序表中銅、鐵和鋁被人類大規模開發、利用的大致年限。,提疑：為什么銅的開發使用比鐵和鋁早數千年？金屬被大規模開發、利用主要和金屬的哪些性質和特點有關？鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質形式存在，而是以化合物形式存在于各種礦物之中？,新知講解,金屬在自然界中的存在形式,自然界中以單質 形式存在的金,自然界中以單質形 式存在的銀,少數很不活潑的金屬（Au、Ag）以單質形式存在，大多數金屬以化合物的形式存在。,新知講解,金屬在自然界中的存在形式,地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。,新知講解,金屬元素在地殼中含量,大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數以億噸計的金屬，用于工農業生產和其他領域。其中，提取量最大的是鐵。,新知講解,常見礦石及主要成分,黃鐵礦(FeS2),菱鐵礦(FeCO3),鋁土礦(Al2O3),黃銅礦(CuFeS2),輝銅礦(Cu2S),赤鐵礦(Fe2O3),新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,赤鐵礦,（主要成分是Fe2O3),在地殼中，礦物常與巖石混合共存在一起，形成礦石。,猜測一下：我國古代利用金屬單質的順序是怎樣的？為什么會這樣？為什么又稱作金屬？,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器， 從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,古代煉鐵,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,2、裝置：,1、實驗原理：,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,3、步驟,檢查裝置氣密性； 裝入樣品并固定； 向玻璃管內通入CO氣體； 給氧化鐵加熱； 停止加熱； 停止通入CO。,討論,1.先通CO還是先點燃酒精燈？為什么？,先通后點的原因是排凈空氣，防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發生爆炸。,2.先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？,防止被還原出的鐵在較高的溫度下重新被氧化,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,4、現象(及方程式的解釋),玻璃管里紅色粉末逐漸變成黑色； 澄清石灰水變渾濁； 點燃尾氣時，產生藍色火焰。,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,7、尾氣處理,思考：1、酒精燈的作用？,點燃尾氣，防治污染空氣。,思考：2、你能否想到一個更好的處理方法？,尾氣管出口通至酒精噴燈火焰處,小結：尾氣處理：用燃著的酒精燈將尾氣點燃或 用氣球收集尾氣,新知講解,二、一氧化碳還原氧化鐵,討論,1、如何驗證反應中生成了什么物質？,將產生的氣體通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O ；紅色粉末變黑色，用磁鐵檢驗，證明黑色粉末為鐵。,2、石灰水的作用有哪些？,澄清石灰水用來檢驗生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于處理尾氣。,新知講解,三、鐵的冶煉,新知講解,上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐,三、鐵的冶煉,新知講解,1.原料：,2.原理：,在高溫下，利用_______與_______反應生成的________把鐵從鐵礦石中還原出來。,化學方程式：,焦炭,氧氣,一氧化碳,三、鐵的冶煉,黃鐵礦 FeS2,赤鐵礦 Fe2O3,菱鐵礦 FeCO3,磁鐵礦 Fe3O4,石灰石、鐵礦石 焦炭、空氣,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含鐵量,新知講解,三、鐵的冶煉,高爐,3、設備：,新知講解,三、鐵的冶煉,4、煉鐵時各物質的作用,石灰石：把雜質轉化為爐渣 焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應更徹底。,新知講解,三、鐵的冶煉, 產生一氧化碳 提供熱量,將鐵礦石中的 SiO2轉變為爐渣,（Fe2O3）,5、爐內主要反應,新知講解,四、含雜質的化學反應計算,注意： 帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量，即必須把含雜質的物質換算成純凈物。,1、純物質的質量= 不純物質的質量物質的質量分數,2、不純物質的質量=純物質的質量物質的質量分數,新知講解,四、含雜質的化學反應計算,例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵多少噸？,解：1001t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t80%=800t,256 800t x,折合為含鐵96%的生鐵質量為 560t96%=583t,答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵583噸,跟蹤練習,某煉鐵廠每天生產1000 t含Fe 96%的生鐵,理論上需消耗含Fe2O3 70%的赤鐵礦石多少噸?,x =1959.2 t。 答:需消耗含Fe2O3 70%的赤鐵礦石1959.2噸。,160112 70%x960 t,160112 70%x 960 t,1、工業煉鐵中會發生一氧化碳與氧化鐵的反應，該反應中發生還原反應的物質是( ) ACO BFe2O3 CCO2 DFe 2、如圖為一氧化碳還原氧化鐵實驗。下列說法中正確的是（） A開始時應先預熱玻璃管，后通入一氧化碳 B實驗中玻璃管里粉末由黑色逐漸變成紅粽色 C參加反應的氧化鐵和一氧化碳質量比為40：7 D將尾氣點燃或收集，可防止一氧化碳污染空氣,跟蹤練習,B,D,3、如圖裝置可以做CO還原Fe2O3的實驗并檢驗該反應的氣體生成物。已知由一氧化碳發生裝置得到的CO中混有雜質CO2和H2O （1）寫出B裝置玻璃管內反應的化學方程式 。 （2）從環保角度考慮，請寫出一種尾氣處理方法 。 （3）若沒有A裝置，則該實驗不能達到檢驗氣體生成物的目的，請說明原因 。,跟蹤練習,在裝置C的短導管處放一盞點燃的酒精燈,無法證明使澄清的石灰水變渾濁的氣體是否來自于反應后新生成的,課堂總結,1、在一定條件下，一氧化碳、木炭都能與氧化銅發生反應，下列敘述正確的是( ) A反應產生的氣體都有毒 B反應中都有紅色固體生成 C反應類型都是置換反應 D反應的生成物不同 2、某化學興趣小組用以裝置探究煉鐵原理，關于該裝置和反應過程描述錯誤的是（） A盛裝藥品前應先檢查裝置氣密性 B加熱前要先通CO，加熱后B中出現渾濁 C已知方框中連接的是C和D，導管口的連接順序為abcd D這種方法“煉”出的鐵與工業上煉出的生鐵在組成上最大的區別是不含碳,達標檢測,B,C,3、2014年12月28日，青煙威榮高鐵正式通車高鐵建設要消耗大量鋁、鐵等金屬 工業上常用電解氧化鋁的方法冶煉金屬鋁，該反應屬于 （填字母序號）。 A化合反應 B分解反應 C置換反應 D復分解反應 某興趣小組在實驗室中利用CO氣體模擬煉鐵的原理，如圖2所示 為了避免裝置A中玻璃管在加熱時可能發生爆炸，加熱前應 。 裝置A玻璃管中發生反應的化學反應方程式是 。 裝置B除了吸收CO2氣體外，還有 作用。,課堂檢測,B,先通一氧化碳排出玻璃管內的空氣,可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣,達標檢測,用1000 t含氧化鐵為80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？,板書設計,鐵的冶煉,一、金屬在自解界的存在有單質和化合物兩種狀態,二、一氧化碳還原氧化鐵,三、鐵的冶煉,四、含雜質的化學反應計算,原理是高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來,公眾號：中小學課堂匯,全國各地各學科課件、教案、學案、習題、試題、教學視頻、公開課、優質課