第八单元(保护金属材料和利用)讲义

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1、课题：金属材料的保护和利用教学目标：1、知道一些常见的含铁、铝、铜等的金属矿物质2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法3、会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行计算教学重难点：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计算。【知识点梳理】知识点一及中国主要的金属矿物——矿石1、金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物性质较活泼，所以它们以化合物的形式存在，只有少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在。单质(少数，如金和银)金属的存在形式化合物(大多数，如各种铁矿石)2

2、、矿石：工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。3、常见的矿物质与其主要成分名称主要成分名称主要成分赤铁矿Fe2O3铝土矿Al2O3黄铁矿FeS2黄铜矿CuFeS2菱铁矿FeCO3辉铜矿Cu2S磁铁矿Fe3O4我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。9大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。知识点二：铁的冶炼1、实验制法（1）仪器：铁架

3、台（2个）、硬质玻璃管、单孔橡皮塞（2个）、酒精灯、试管、双孔橡皮塞、导气管（2）药品：氧化铜粉末、澄清石灰水、一氧化碳（3）装置图：（4）实验步骤：检查装置气密性将适量的氧化铁装入试管并固定装置点燃右边酒精灯通入一氧化碳气体点燃酒精喷灯给氧化铁加热待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯（5）现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰。（6）相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O9

4、（7）注意事项：a)实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；b)实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。c)用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气(尾气处理)3.工业炼铁（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气（3）主要设备：高炉（4）冶炼过程中发生的化学反应：C+O2CO22CO+O22CO23CO+Fe2O32F

5、e+3CO2CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3注意：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。知识点三含杂质化学反应的计算1.纯净物与含杂质物质的换算关系：X纯物质质量分数含杂质物质的质量纯净物质的质量÷纯物质质量分数纯净物质量物质纯度=×100%=1-杂质的质量分数混合物质量2.含杂质物质的化学方程式的计算步骤：（1）将含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。（2）将纯净物质质量代入化学方程式进行计算。（3）将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量。【典例精分析】：例1．（2008，云南）

6、下列说法正确的是()9A．在铁制品的表面刷油漆能起到防锈作用B．保留铁制品上的铁锈，能阻止铁制品进一步锈蚀C．铜长期在潮湿的空气中也不会生锈D．铝合金在空气中容易被腐蚀[答案】A解析：本题考查金属材料锈蚀的知识，较易。铁生锈是铁与空气中的氧气和水分共同作用的结果，在铁制品表面涂油漆可隔绝氧气和水分，防止铁制品生锈；铁锈很疏松，如不除掉会加快铁的生锈；铜在潮湿的空气中能与氧气、二氧化碳、水反应而生成铜绿；铝能与空气中的氧气作用生成一层致密的氧化物保护膜，所以铝合金抗腐蚀性强。故选A。【例2】工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原

7、料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。(1)通入空气使固态的焦炭转化为具有还原性的气态物质，转化过程中涉及反应的化学方程式是_____。(2)赤铁矿（主要成分为Fe203）在高炉里反应生成单质铁的化学方程式是______。(3)计算：①氧化铁(Fe203)的相对分子质量是____；②5000t含氧化铁84%的赤铁矿中，氧化铁的质量是____t；③上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁t。[答案](1)2C+O22CO(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO23)①160②4200③3000解析：(

8、1)碳与氧气反应生成一氧化碳，即2C+O22CO(2)生成的CO还原Fe2O3，即有3CO+Fe2O32Fe+3CO2；(3)①Fe2O3的相对分子质量为56×2+16×3=160；②含氧化铁的质量为5000t×84%=4200t；③可炼得含铁98%的生铁的质量为4200t××100%÷98%=4200t××100%÷98%=3000t。【误区