課題3 金屬資源利用和保護第一課時

第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護世界跨徑最大的斜拉橋———蘇通大橋

蘇通大橋總長8206米，斜拉橋主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的長度580米,列世界第一。

溫故知新1、背誦金屬活動性順序表。3、金屬有哪些化學性質？2、金屬活動性順序有哪些應用？4、寫出下列化學反應的化學方程式：（1）鎂、鋅、鐵與鹽酸的反應（2）鐵釘與硫酸銅溶液、銅絲與硝酸銀溶液的反應。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu判斷金屬的活動性；判斷金屬與酸的反應；判斷金屬與鹽的反應。金屬與氧氣反應，生成金屬氧化物；金屬與酸反應，生成鹽和氫氣；金屬與某些鹽溶液反應。生成新金屬和新鹽。（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、（2）Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag學習目標知識與技能：

1、知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法；

2、會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。過程與方法：

了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。情感態(tài)度與價值觀：

知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬一.金屬元素在自然界中的存在

金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如金、銀等）有單質形式存在；圖5—2地殼中金屬的百分含量

含有礦物的巖石稱為礦石。鐵礦石等都是常見的礦石

其余大多數(shù)以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。元素名稱質量分數(shù)/％元素名稱質量分數(shù)/％鋁7.73鎂2.00鐵4.75鋅0.008鈣3.45銅0.007鈉2.74銀0.00001鉀2.47金0.0000005赤鐵礦黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3鋁士礦黃銅礦輝銅礦Fe2O3常見幾種金屬礦物的成分

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦

Cu2O磁鐵礦（主要成分Fe3O4）

我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界觀上也占有重要志地位。

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(shù)以億噸計的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領域。其中，提取量最大的是鐵。二.鐵的冶煉為紀念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐一氧化碳還原氧化鐵現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點燃尾氣有藍色火焰一氧化碳還原氧化鐵實驗室相關的化學方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點燃高溫點燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣實驗步驟：1、檢查裝置氣密性2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、點燃右邊酒精燈4、通入一氧化碳氣體，將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；5、點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱6、待硬質玻璃管內紅色物質完全變?yōu)楹谏珪r停止加熱7、待玻璃管內固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后熄滅右邊酒精燈，將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；1、原料：黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42、原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設備：高爐化學方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來

工業(yè)上鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：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(yōu)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。煉鋼和煉鐵的比較生鐵冶煉煉鋼原料鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石

生鐵、廢鋼原理在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2用氧氣或鐵的氧化物除去生鐵中多余的碳元素主要設備高爐轉爐、平爐、電爐產(chǎn)品生鐵鋼高溫有關雜質問題的計算例1、1000t含雜質20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少？氧化鐵的質量：1000t×（1-20%）=800t純物質的質量=不純物質的質量×純物質的質量分數(shù)（純度）[例題]用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸？解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為：1000t×80％=800t設：800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質量為xFe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高溫160112800txx=560t折合為含鐵96％的生鐵的質量為560t÷96％=583t答：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵583t例3：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？注意：帶入化學方程式計算的數(shù)據(jù)應是純凈物的質量赤鐵礦石—氧化鐵—鐵—生鐵1000t×80%×70%÷96%=583.3t生鐵的質量：練習：要煉出含雜質20%的生鐵3200噸，需要含氧化鐵質量分數(shù)為80%的赤鐵礦石多少噸？生鐵—鐵—氧化鐵—赤鐵礦石3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t赤鐵礦石:診斷補償，點擊中考二、計算題（2006黃岡）用2000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸？二、計算題（2006黃岡）用2000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸？解：2000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為：2000t×80％=1600t設：1600t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質量為xFe2O3+3CO＝

2Fe+3CO21