金属资源的利用和保护-优秀教案.doc

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1、金属资源的利用和保护【教学目标】1．知道—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。【教学过程】知识点梳理一、几种主要的金属矿物——矿石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；只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以单质形式存在。矿石：工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。常见矿石名称与其主要成分：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FeC

2、O3辉铜矿Cu2S磁铁矿Fe3O4二、铁的冶炼1．钢铁生产的发展钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。在古代和中世纪的一段很长的历史时期内，我国的钢铁生产技术一直处于世界领先地位。早在春秋战国时期，我国劳动人们就开始了生产和使用铁器；从公元1世纪起，铁成了我国最主要的金属；新中国成立后，我国的钢铁工业得到了飞速发展，1949年我国的钢铁产量只有15万吨，居世界第26位，1996年，我国的钢产量超过1亿吨，跃居世界首位。2．一氧化碳还原氧化铁（1）仪器：铁架台（2个）、硬质玻璃管、单孔橡皮赛（2个）、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管

3、。（2）药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体（3）装置图：（4）步骤：①检验装置的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。（5）现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。（6）化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO22CO+O22CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（7）注意事项：与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样，即先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。（8）尾气处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的原则是

4、将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。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+Fe2O32Fe+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纯净物与含杂质物质的换算关系：X纯物质质量分数4．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。

5、（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．下列说法正确的是()A．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

6、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+3

7、CO2(3)①160②4200③3000解析：（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。误区指津1．以为地壳中含量最多的金属因素就是世界上年产量最高的金属，殊不知，金属的冶炼需要一定的条件和设备，不同的金属冶炼的难度不同，不同的金属应用的范围也不同，地壳中含量

8、多的，不一定就是世界上年产量多的。2．不少同学认为铁矿石都可以用来炼铁，实际上工