第八单元 金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护第1课时

第八单元金属和金属材料

课题3 金属资源的利用和保护

第1课时

学习目标

1.知道常见的金属(如铁、铝、铜等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物实行相关计算。

3.懂得一氧化碳还原金属氧化物的实验的相关问题。

自主研学

1.你能写出下列反应的化学方程式吗?

(1)碳的充分燃烧：。

(2)高温下,二氧化碳与炽热的碳反应：。

(3)氧化铁和一氧化碳在高温下反应,生成金属铁和二氧化碳：。

2.化学方程式表示的是之间的质量关系。

合作探究

一、金属元素在自然界里的存有

1.欣赏自然界中的几种金属单质和一些矿石图片,并完成赤铁矿和磁铁矿的主要成分：

赤铁矿主要成分：,磁铁矿主要成分：。

2.请各小组同学思考：为什么金、银等少数金属在自然界中存有单质而绝绝大部分金属只能以化合物的形式存有?

二、铁的冶炼

1.了解祖国的炼铁发展历程。

勤劳的中国人民早在时期就知道了炼铁的方法,开始使用铁器服务于农业和社会生活。

中国的现代钢铁工业的炼铁原理是什么?所用原料有哪些?

2.欣赏实验室用一氧化碳还原铁的氧化物的装置。

思考：

(1)该实验的反应原理(用化学方程式表示)是什么?CO在该反应中的作用是什么?

(2)为什么装置最后要放一盏点燃的酒精灯?写出相关化学方程式,还能够用什么方法代替酒精灯?

3.观看动画演示,了解CO还原氧化铁的实验过程。

思考：

(1)仔细观察,该实验的操作顺序是怎样的?

(2)该实验中玻璃管中的现象是什么?澄清石灰水会出现怎样的现象?

(3)为什么先通CO才能加热氧化铁?

(4)为什么先停止加热氧化铁才能停止通CO?

三、相关杂质问题的化学计算

1.【例题】用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上能够炼出含铁96%的生铁的质量是多少?

2.冶炼2 000 t含杂质3%的生铁,理论上需要含Fe3O4 80%的磁铁矿石的质量是多少?

(4CO+Fe3O43Fe+4CO2相对原子质量Fe—56 C—12 O—16)

学以致用

1.①生铁②赤铁矿③氧气④空气⑤石灰石⑥生石灰⑦稻草⑧焦炭。炼铁高炉中投放的基本原料是以上物质中的哪几种( )

A.①③⑤⑦

B.②④⑥⑧

C.②④⑤⑧

D.①③⑥⑦

2.某同学设计右图所示的实验装置,实行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：

(1)该装置存有的一个主要问题是,你的改进方法是。

(2)实验开始时,是先给氧化铜加热,还是先通入一氧化碳?

(3)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是。发生反应的化学方程式为。B处观察到的实验现象是。

参考答案

自主研学

1.(1)C+O2CO2 (2)C+CO22CO (3)3CO+Fe2O33CO2+2Fe

2.化学反应中各种反应物和生成物

合作探究

一、1.Fe2O3 Fe3O4

2.金化学性质稳定,很不活泼。

二、1.春秋战国炼铁原理是用一氧化碳还原铁的氧化物;所用原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石。

2.(1)反应原理是3CO+Fe2O33CO2+2Fe;CO在该反应中的作用为还原剂。

(2)为了处理尾气,防止一氧化碳中毒;2CO+O22CO2;还能够用气球收集等方法。

3.(1)通入CO—加热—停止加热—冷却—停止通CO。

(2)红色粉末变成黑色,澄清石灰水变浑浊。

(3)排尽空气,防止爆炸。

(4)防止空气进入,生成的铁再次被氧化。

三、1.【例题】答案见课本P17。

2.解：设理论上需要磁铁矿石的质量为x

4CO+Fe3O43Fe+4CO2

232 168

x×80% 2 000 t×97%

232 x×80%=168

2000t×97%

x=3 349 t

答：理论上需要磁铁矿石3 349 t。

学以致用

1.C

2.(1)尾气未处理在装置末端放一盏燃着的酒精灯并点燃

(2)先通入一氧化碳。

(3)黑色粉末变成红色CO+CuO CO2+Cu 澄清石灰水变浑浊