資源簡介

(共32張PPT)
課題3：金屬資源的利用和保護
人教版
初中化學
第1課時
金屬資源的利用
日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，金屬制品的使用越來越多，越來越廣泛
制造這些用品的金屬，在地球上是怎樣分布？怎樣存在？怎樣獲取的呢？
新課導入
學習目標
1.了解金屬的存在形式,記住常見金屬礦物的主要成分.
2.記住工業(yè)冶煉金屬鐵的方法(反應原理、原料、設備等)
3.會進行含有雜質(zhì)的化學方程式的有關(guān)計算.
一、地球上的金屬資源
地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中
自然界中以單質(zhì)形式存在的金
自然界中以單質(zhì)形式存在的銀
少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形成存在于地殼中
自主學習
含
鐵
的
礦
石
大部分金屬以化合物形式存在于地殼的礦石中
自主學習
赤鐵礦:
.
磁鐵礦:
.
菱鐵礦:
.
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
一、地球上的金屬資源
自主學習
大部分金屬以化合物形式存在于地殼的礦石中
含鋁的礦石：
。
含銅的礦石
Al2O3
一、地球上的金屬資源
金屬元素在地殼中含量
元素名稱
質(zhì)量分數(shù)
%
元素名稱
質(zhì)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
自主學習
一、地球上的金屬資源
如何把礦物中的金屬提煉出來呢？
二、鐵的冶煉
春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器
從1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料
我國古代煉鐵圖
自主學習
【1.煉鐵原理】
利用一氧化碳與鐵的氧化物反應來制取鐵的
自主學習
二、鐵的冶煉
與赤鐵礦：
與磁鐵礦：
Fe2O3
+
3CO
2Fe
+3CO2
高溫
Fe3O4
+
4CO
3Fe
+4CO2
高溫
一氧化碳還原氧化鐵
實驗探究
A
B
C
實驗探究
二、鐵的冶煉
【2.實驗裝置】
A處反應：
。
B處反應：
。
C處反應：
。
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
↓
+H2O
2CO
+O2
2CO2
點燃
A
B
C
玻璃管里，粉末由紅棕色變成黑色，試管里澄清石灰水變渾濁
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
二、鐵的冶煉
紅色
黑色
實驗探究
實驗現(xiàn)象
二、鐵的冶煉
實驗探究
加熱前要先通一陣CO，排出玻璃管中的空氣，以免發(fā)生爆炸
要將尾氣中的CO燒掉或用氣球收集起來，防止污染空氣
停止加熱后，要通CO至玻璃管冷卻，以防生成的鐵又被氧化
A
B
C
注意事項
工業(yè)煉鐵方法:
鐵礦石、焦炭和石灰石
原料：
鐵礦石提供鐵，焦炭提供熱量和制造還原劑CO，石灰石將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變成爐渣。
二、鐵的冶煉
實驗探究
設備：
高爐
二、鐵的冶煉
實驗探究
工業(yè)煉鐵方法:
工業(yè)煉鐵
實驗探究
三、含雜質(zhì)的化學方程式計算
例：用
1000t
含氧化鐵
80%
的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵
96%
的生鐵的質(zhì)量是多少？
已知條件
①
鐵礦石質(zhì)量1000t
②
鐵礦石中含氧化鐵80%
③
生鐵中含鐵96%
要求問題
生鐵的質(zhì)量
有關(guān)化學反應
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
合作探究
分析:
解題步驟
第一步
由鐵礦石的質(zhì)量求出氧化鐵的質(zhì)量
第二步
根據(jù)化學方程式由氧化鐵質(zhì)量求出純鐵的質(zhì)量（x）
第三步
由純鐵的質(zhì)量求出生鐵的質(zhì)量
1000t
ⅹ
80%
＝
800t
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
160
112
800t
X
160
112
800t
X
=
X
=
560t
560t÷96%
=
583t
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
解：
1000t
赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：
1000t
ⅹ
80%
＝
800t
設800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為X
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
160
112
800t
X
160
112
800t
X
=
X
=
560t
生鐵的質(zhì)量為：560t÷96%
=
583t
答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵583t.
解題格式:
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
純鐵＝生鐵×生鐵中純鐵的質(zhì)量分數(shù)
氧化鐵＝鐵礦石
×
鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
解題注意事項:
【練一練】
某鋼鐵廠每天需消耗5000t含
Fe2O3
76%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是多少？
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
解:
5000t
赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：
5000t
ⅹ
76%
＝
3800t
設3800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為X。
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
160
112
3800t
X
160
112
3800t
X
=
X
=
2660t
生鐵的質(zhì)量為：2660t÷98%
≈
2714t
答：理論上可以煉出含鐵98%的生鐵2714t.
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
【練一練】
2.
冶煉
2000t
含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O4
90%的磁鐵礦石質(zhì)量是多少？
合作探究
三、含雜質(zhì)問題的化學方程式計算
2000t
含雜質(zhì)
3%
的生鐵中含純鐵質(zhì)量為：
解：
2000t
ⅹ(
1－3%
)
＝
1940t
設需要磁鐵礦石的質(zhì)量為X。
4CO
+Fe3O4
3Fe
+4CO2
高溫
232
168
1940t
90%X
168
232
1940t
=
90%X
X
≈
2977t
答：需要磁鐵礦石的質(zhì)量是2977t。
2.
把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是在高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來。
3.
在實際生產(chǎn)時，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)
量時，應注意雜質(zhì)問題。
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
4CO
+Fe3O4
3Fe
+4CO2
高溫
1.
金屬的存在形式:金屬除了金、銀等少數(shù)不活潑的金屬以單質(zhì)形式存在外，其余的都是以化合物的形式存在。
我的收獲
1.(2019年廣西百色)地殼中含量最多的金屬元素是（
）
A.鈣元素
B.硅元素
C.鋁元素
D.鐵元素
課堂演練
C
中
考
鏈
接
2.(重慶市)在實驗室用如圖所示的裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是（
）。
A.磁鐵礦的主要成分是Fe2O3
B.應先加熱?
Fe2O3
，再通入?CO
C.實驗中紅棕色粉末逐漸變黑色
D.氣體通過澄清石灰水后可直接排放
課堂演練
中
考
鏈
接
C
3.(福建省)改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，近年來鋼鐵產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位。某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，反應原理為
。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O3
80%的赤鐵礦多少噸？(要求寫出計算過程)
課堂演練
中
考
鏈
接
3CO
+Fe2O3
2Fe
+3CO2
高溫
課堂演練
中
考
鏈
接
解:1000t
赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t
ⅹ
80%
＝
800t
設800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為X
Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2
160
112
x
×80%
1.4×104t
112x×80%=160×1.4×104t
x=2.5×104t
答:(略)
高溫
4.
人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬。下面對金屬的利用不是由金
屬活動性
決定的是（
）
A.
用鐵回收含銀廢液中的銀
B.
用鋅與稀硫酸反應制取氫氣
C.
古代金銀制品能保存至今
D.
用鋁合金制作門窗框架
課堂演練
D
5.
甲圖是一氧化碳還原氧化鐵的裝置，乙圖是煉鐵高爐示意圖。下列敘述
中正確的是(
A
)
A.
煉鐵的主要原理是：3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
B.
乙圖煉鐵中原料焦炭的作用是只提供熱量
C.
甲圖中實驗開始時應先點燃加熱氧化鐵的酒精噴燈
D.
兩圖中得到的鐵是完全相同的
課堂演練
（1）鐵礦石：赤鐵礦
Fe2O3
菱鐵礦
FeCO3
磁鐵礦
Fe3O4
（2）鋁礦石：鋁土礦
Al2O3
6.
寫出下列礦石主要成分的化學式
課堂演練
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《8.3.1金屬資源的利用》同步練習
1.下列鐵礦石的主要成分為Fe2O3的是(
)。
A.赤鐵礦?
B.磁鐵礦
C.菱鐵礦?
D.黃鐵礦
2.工業(yè)煉鐵會發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應，該反應中發(fā)生還原反應的物質(zhì)是(
）。
A.CO?
B.Fe2O3
C.CO2?
D.Fe
3.下列物質(zhì)中，屬于工業(yè)煉鐵的主要原料是(
)。
①鐵礦石?②焦炭?③一氧化碳?④石灰石
⑤空氣
A.①③④⑤?
B.①②⑤
C.①②④⑤?
D.②③④
4.一氧化碳還原氧化鐵的實驗如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(
）。
A.實驗開始時應先通入CO后加熱氧化鐵
B.實驗中，玻璃管內(nèi)的黑色粉末變?yōu)榧t棕色
C.實驗中，廣口瓶內(nèi)的澄清石灰水變渾濁
D.點燃或收集尾氣可防止一氧化碳污染空氣
5.煉鐵廠以赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，主要反應過程如圖所示。
請回答下列問題：
（1）生鐵屬于
（填“混合物”或“純凈物”）
（2）工業(yè)煉鐵的設備是
。
（3）原料焦炭的作用是
。
（4）反應②是
（填“吸熱”或“放熱”）反應，反應③的化學方程式為
。
6.某鋼鐵廠日產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵100t，試計算該廠每天至少需含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦多少噸？(計算結(jié)果精確到0.1t)
7.某化學興趣小組的同學在老師指導下，探究用赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如圖所示。回答下列問題：
甲
乙
(1)實驗開始前檢驗
，以防爆炸。
(2)實驗時，觀察到澄清石灰水
。
(3)實驗甲中，點燃酒精燈②的目的是
。實驗時應先點燃酒精燈
，實驗結(jié)束時應先熄滅酒精燈
。（填“①”或“②”）
(4)與實驗甲相比，實驗乙的主要優(yōu)點是
。
(5)實驗結(jié)束后，檢驗玻璃管內(nèi)有鐵生成的方法是
（任寫一種方法即可）。
（6）酒精燈上加網(wǎng)罩的目的是
。
（7）如果改用磁鐵礦（主要成分：Fe3O4）煉鐵，則發(fā)生反應的化學方程式為
。
8.(重慶市)在實驗室用如圖所示的裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是(
）。
A.磁鐵礦的主要成分是Fe2O3
B.應先加熱Fe2O3，再通入CO
C.實驗中紅棕色粉末逐漸變黑色
D.氣體通過澄清石灰水后可直接排放
9.(福建省)改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，近年來鋼鐵產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位。某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，反應原理為Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦多少噸？(要求寫出計算過程)
《8.3.1金屬資源的利用》同步練習參考答案
1.下列鐵礦石的主要成分為Fe2O3的是(
A
)。
A.赤鐵礦?
B.磁鐵礦
C.菱鐵礦?
D.黃鐵礦
2.工業(yè)煉鐵會發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應，該反應中發(fā)生還原反應的物質(zhì)是(
B
）。
A.CO?
B.Fe2O3
C.CO2?
D.Fe
3.下列物質(zhì)中，屬于工業(yè)煉鐵的主要原料是(
C
)。
①鐵礦石?②焦炭?③一氧化碳?④石灰石
⑤空氣
A.①③④⑤?
B.①②⑤
C.①②④⑤?
D.②③④
4.一氧化碳還原氧化鐵的實驗如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(
B
）。
A.實驗開始時應先通入CO后加熱氧化鐵
B.實驗中，玻璃管內(nèi)的黑色粉末變?yōu)榧t棕色
C.實驗中，廣口瓶內(nèi)的澄清石灰水變渾濁
D.點燃或收集尾氣可防止一氧化碳污染空氣
5.煉鐵廠以赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，主要反應過程如圖所示。
請回答下列問題：
（1）生鐵屬于
混合物
（填“混合物”或“純凈物”）
（2）工業(yè)煉鐵的設備是
高爐
。
（3）原料焦炭的作用是
提供熱量和制取一氧化碳
。
（4）反應②是
吸熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應，反應③的化學方程式為
Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2
。
6.某鋼鐵廠日產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵100t，試計算該廠每天至少需含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦多少噸？(計算結(jié)果精確到0.1t)
解:100t
生鐵中含鐵的質(zhì)量為：100t
×
96%
＝
96t
設需含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量為X
Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2
160
112
x
×80%
96t
112x×80%=160×96t
x=171.4t
答:(略)
7.某化學興趣小組的同學在老師指導下，探究用赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如圖所示。回答下列問題：
甲
乙
(1)實驗開始前檢驗
CO的純度
，以防爆炸。
(2)實驗時，觀察到澄清石灰水
變渾濁
。
(3)實驗甲中，點燃酒精燈②的目的是
點燃尾氣，防止空氣污染
。實驗時應先點燃酒精燈
②
，實驗結(jié)束時應先熄滅酒精燈
①
。（填“①”或“②”）
(4)與實驗甲相比，實驗乙的主要優(yōu)點是
節(jié)約燃料
。
(5)實驗結(jié)束后，檢驗玻璃管內(nèi)有鐵生成的方法是
用磁鐵吸引（加入稀鹽酸，有氣泡）
（任寫一種方法即可）。
（6）酒精燈上加網(wǎng)罩的目的是
集中火力
。
（7）如果改用磁鐵礦（主要成分：Fe3O4）煉鐵，則發(fā)生反應的化學方程式為
Fe3O4+4CO
====
3Fe+4CO2
。
8.(重慶市)在實驗室用如圖所示的裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是(
C
）。
A.磁鐵礦的主要成分是Fe2O3
B.應先加熱Fe2O3，再通入CO
C.實驗中紅棕色粉末逐漸變黑色
D.氣體通過澄清石灰水后可直接排放
9.(福建省)改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，近年來鋼鐵產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位。某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，反應原理為Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦多少噸？(要求寫出計算過程)
解:1000t
赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t
ⅹ
80%
＝
800t
設800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為X
Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2
160
112
x
×80%
1.4×104t
112x×80%=160×1.4×104t
x=2.5×104t
答:(略)
基礎(chǔ)不倒翁
尾氣
能力過山車
中考體驗區(qū)
②
高溫
基礎(chǔ)不倒翁
尾氣
高溫
高溫
能力過山車
②
高溫
中考體驗區(qū)
高溫
高溫
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《8.3.1金屬資源的利用》導學案
1.知道一些常見的金屬(鐵、鋁等)的礦物，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(zhì)的反應物或生成物進行相關(guān)計算。
1.幾種常見的金屬礦物。
(1)存在：除少數(shù)很不活潑的金屬如
等以
的形式存在。?其余金屬都以
的形式存在。
(2)常見的金屬礦物(主要成分)：赤鐵礦(
)、磁鐵礦(
）鋁土礦(?
)、菱鐵礦(FeCO3)、黃銅礦(CuFeS2)、輝銅礦(Cu2S)。?)。
2.一氧化碳還原氧化鐵的實驗。
(1)實驗裝置：
(2)實驗原理：?(用化學方程式表示)。
。
(3)實驗現(xiàn)象：玻璃管中
色的氧化鐵逐漸變?yōu)?br/>色，試管中的澄清石灰水變
，尾氣燃燒產(chǎn)生
色火焰。
3.工業(yè)煉鐵。
(1)主要設備：
。
(2)原料：
、
、石灰石和空氣等。
(3)主要反應。
①產(chǎn)生還原劑：C+O2
=====
、CO2+C
====
。
②生成鐵：
、
。
4.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學反應的計算。
進行含雜質(zhì)物質(zhì)的化學反應的計算時，要先把不純的反應物(或生成物)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量，再代入化學方程式進行計算。換算公式：
純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
[探究]用一氧化碳作還原劑煉鐵實驗的先與后：
1.
先檢查裝置氣密性，后通入氣體。2.先通入CO，后加熱(以排盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸)。
3.先點燃酒精燈，后點燃酒精噴燈(燒掉
尾氣中的CO，防止CO污染空氣)。
4.
實驗完畢，先停止加熱，后停止通入
CO(一是防止生成的鐵在較高溫度下重新被空氣中的氧氣氧化，二是防止試管內(nèi)的液體倒吸入玻璃管，造成玻璃管炸裂)。
1.(重慶市)在實驗室用如圖所示的裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是(
）。
A.磁鐵礦的主要成分是Fe2O3
B.應先加熱Fe2O3，再通入CO
C.實驗中紅棕色粉末逐漸變黑色
D.氣體通過澄清石灰水后可直接排放
2.(福建省)改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，近年來鋼鐵產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位。某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，反應原理為Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦多少噸？(要求寫出計算過程)
[課堂演練參考答案]
1.C
2.解:1000t
赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t
ⅹ
80%
＝
800t
設800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為X
Fe2O3+3CO
====
2Fe+3CO2
160
112
x
×80%
1.4×104t
112x×80%=160×1.4×104t
x=2.5×104t
答:(略)
學習目標
自主學習
高溫
點燃
合作探究
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高溫
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