資源簡介

第八單元 金屬和金屬材料
課題3 金屬資源的利用和保護 課時1





















第八單元 金屬和金屬材料
九年級化學
課題3 金屬資源的利用和保護 課時1


















XX中學 XXX



· 金屬資源的利用和保護






學習目標
1. 知道地球上金屬資源的主要存在形式。
2. 了解如何從礦石中提煉金屬。
3. 掌握金屬冶煉問題的計算方法。
自然界中的金屬都是以什么形式存在的呢？
金屬資源的存在形式：不活潑的金屬如金、銀主要以單質形式存在；其他大部分金屬以化合物的形式存在。
金礦石（主要成分為Au）
銀礦石（主要成分為Ag）
赤鐵礦(Fe2O3)
磁鐵礦(Fe3O4)
菱鐵礦(FeCO3 )
黃鐵礦(FeS2 )
常見的鐵礦石
黃銅礦(CuFeS2 )
輝銅礦(Cu2S)
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
常見的銅礦石
金紅石(TiO2)
閃鋅礦（ ZnS ）
鋁土礦（Al2O3）
其他礦石
　　我國礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要地位。
　　雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主要礦產品進口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經濟高速發展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態勢日益明顯。如果地質勘探無重大突破，在21世紀，我國礦產資源將出現全面緊缺的局面。
我國的金屬資源
1．冶煉歷史
我國在春秋戰國時期就會冶鐵和煉鋼
　　《天工開物》記載，該圖名稱為“生熟煉鐵爐”。該圖包括兩部分，右邊為冶煉生鐵部分，左邊為冶煉熟鐵部分。
鐵的冶煉
《天工開物》記載古代冶煉金屬的口訣——摘錄
貴者黃金賤者鐵，
皆待淘洗入爐煉。
生鐵撒泥炒則熟，
生熟相合錘成鋼。
　　鋼鐵作為經濟發展、人民生活和國防建設最重要的基礎材料，標志著一個國家的綜合國力 。
在高溫條件下，用一氧化碳還原氧化鐵。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高溫


煉鐵的反應原理
操作要點：先通CO，排盡裝置中的空氣后加熱；反應結束，應先停止加熱，至完全冷卻后再停止通入CO。
實驗現象：玻璃管里的粉末由紅色逐漸變為黑色；試管里的澄清石灰水變渾濁。
實驗裝置：
原料：鐵礦石（以赤鐵礦和磁鐵礦為主）
　　　焦　炭（生成一氧化碳的主要原料）
　　　石灰石（將礦石中的SiO2轉變為爐渣）
工業煉鐵
示例：用1000t含Fe2O380％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵的質量是多少？
分析：在進行化學方程式的計算中，一定要用純物質的量來進行計算。因此，本題可分為三步進行計算。
第一步：計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量；
第二步：計算氧化鐵反應后生成鐵的質量；
第三步：根據鐵的質量計算生鐵的質量。
有關雜質的計算
解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為
1000t×80%=800 t
設：800t氧化鐵理論上可煉出鐵的質量為x。
160 112
800t x
折合為含鐵96%的生鐵的質量為
560 t÷96%＝583 t
答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵583t。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高溫


160
800 t
112
x
x＝560 t
＝
練習：冶煉2000t含雜質3%的生鐵，需要含Fe3O4 90%的磁鐵礦石多少？
一、金屬的存在形式：單質態和化合態。
二、鐵的冶煉
1．鐵的冶煉歷史：我國在春秋戰國時期就能冶鐵和煉鋼；
2．實驗室用一氧化碳還原氧化鐵（實驗現象、注意事項）；
3．工業煉鐵（原料、設備、反應原理、產物）。
三、有關雜質的計算
化學方程式中的計算，一定要以純物質的質量來進行計算！
互動與交流
1．元素的存在形式有兩種，下列物質中氧元素的存在形式，有一種與其他三種不同的是（ ）
A．氧化鐵 B．氧氣 C．硫酸銅 D．水
B
課堂練習
2．從金屬的含量、對環境的影響等角度考慮，下列礦物最適宜作為煉鐵原料的是（ ）
A．70%的赤鐵礦石（主要成分Fe2O3）
B．70%的磁鐵礦石（主要成分Fe3O4）
C．70%的菱鐵礦石（主要成分FeCO3）
D．70%的黃銅礦石（主要成分CuFeS2）
B
3．工業煉鐵的主要反應原理是（ ）
A．碳和氧氣在高溫條件下反應生成二氧化碳
B．碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳
C．碳和氧化鐵在在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳
D．一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳
D
4．對下列實驗過程中的實驗現象敘述錯誤的是（ ）
A．一氧化碳燃燒，產生藍色火焰
B．石灰水由澄清變渾濁
C．紅色的氧化鐵逐漸變為銀白色
D．點燃酒精噴燈，劇烈燃燒，放出大量的熱
C
5．早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用下圖裝置進行實驗探究，請按要求填空：
（1）寫出CO還原Fe2O3的化學方程
______________________________________________；
（2）實驗中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現是 ；
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高溫


石灰水變渾濁
（3）實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發生爆炸。檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是：___________________________________________________________________________________________________。
（4）圖示裝置存在的缺陷是_________________；
未處理尾氣
在右端導氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發出輕微的爆鳴聲， 證明空氣已經排盡
謝謝欣賞
THE END
謝謝
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