课题3 金属资源利用和保护第一课时

第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护世界跨径最大的斜拉桥———苏通大桥

苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。

温故知新1、背诵金属活动性顺序表。3、金属有哪些化学性质？2、金属活动性顺序有哪些应用？4、写出下列化学反应的化学方程式：（1）镁、锌、铁与盐酸的反应（2）铁钉与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液的反应。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu判断金属的活动性；判断金属与酸的反应；判断金属与盐的反应。金属与氧气反应，生成金属氧化物；金属与酸反应，生成盐和氢气；金属与某些盐溶液反应。生成新金属和新盐。（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、（2）Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag学习目标知识与技能：

1、知道一些常见金属如铁、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进行有关计算。过程与方法：

了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。情感态度与价值观：

知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。人类生活离不开金属金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属一.金属元素在自然界中的存在

金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；图5—2地壳中金属的百分含量

含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石

其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。元素名称质量分数/％元素名称质量分数/％铝7.73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2O3常见几种金属矿物的成分

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿

Cu2O磁铁矿（主要成分Fe3O4）

我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。

大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。二.铁的冶炼为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉一氧化碳还原氧化铁现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳还原氧化铁实验室相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气实验步骤：1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边酒精灯4、通入一氧化碳气体，将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯，将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；1、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气3、设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来

工业上铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。炼钢和炼铁的比较生铁冶炼炼钢原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石

生铁、废钢原理在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳元素主要设备高炉转炉、平炉、电炉产品生铁钢高温有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：1000t×（1-20%）=800t纯物质的质量=不纯物质的质量×纯物质的质量分数（纯度）[例题]用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×80％=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高温160112800txx=560t折合为含铁96％的生铁的质量为560t÷96％=583t答：用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁583t例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁1000t×80%×70%÷96%=583.3t生铁的质量：练习：要炼出含杂质20%的生铁3200吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t赤铁矿石:诊断补偿，点击中考二、计算题（2006黄冈）用2000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨？二、计算题（2006黄冈）用2000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨？解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t×80％=1600t设：1600t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3+3CO＝

2Fe+3CO21