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第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护 课时1





















第八单元 金属和金属材料
九年级化学
课题3 金属资源的利用和保护 课时1


















XX中学 XXX



· 金属资源的利用和保护






学习目标
1. 知道地球上金属资源的主要存在形式。
2. 了解如何从矿石中提炼金属。
3. 掌握金属冶炼问题的计算方法。
自然界中的金属都是以什么形式存在的呢？
金属资源的存在形式：不活泼的金属如金、银主要以单质形式存在；其他大部分金属以化合物的形式存在。
金矿石（主要成分为Au）
银矿石（主要成分为Ag）
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
菱铁矿(FeCO3 )
黄铁矿(FeS2 )
常见的铁矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
辉铜矿(Cu2S)
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
常见的铜矿石
金红石(TiO2)
闪锌矿（ ZnS ）
铝土矿（Al2O3）
其他矿石
　　我国矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位。
　　虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济高速发展，对矿产资源需求增长很快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破，在21世纪，我国矿产资源将出现全面紧缺的局面。
我国的金属资源
1．冶炼历史
我国在春秋战国时期就会冶铁和炼钢
　　《天工开物》记载，该图名称为“生熟炼铁炉”。该图包括两部分，右边为冶炼生铁部分，左边为冶炼熟铁部分。
铁的冶炼
《天工开物》记载古代冶炼金属的口诀——摘录
贵者黄金贱者铁，
皆待淘洗入炉炼。
生铁撒泥炒则熟，
生熟相合锤成钢。
　　钢铁作为经济发展、人民生活和国防建设最重要的基础材料，标志着一个国家的综合国力 。
在高温条件下，用一氧化碳还原氧化铁。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温


炼铁的反应原理
操作要点：先通CO，排尽装置中的空气后加热；反应结束，应先停止加热，至完全冷却后再停止通入CO。
实验现象：玻璃管里的粉末由红色逐渐变为黑色；试管里的澄清石灰水变浑浊。
实验装置：
原料：铁矿石（以赤铁矿和磁铁矿为主）
　　　焦　炭（生成一氧化碳的主要原料）
　　　石灰石（将矿石中的SiO2转变为炉渣）
工业炼铁
示例：用1000t含Fe2O380％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量是多少？
分析：在进行化学方程式的计算中，一定要用纯物质的量来进行计算。因此，本题可分为三步进行计算。
第一步：计算赤铁矿石中氧化铁的质量；
第二步：计算氧化铁反应后生成铁的质量；
第三步：根据铁的质量计算生铁的质量。
有关杂质的计算
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为
1000t×80%=800 t
设：800t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。
160 112
800t x
折合为含铁96%的生铁的质量为
560 t÷96%＝583 t
答：理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温


160
800 t
112
x
x＝560 t
＝
练习：冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石多少？
一、金属的存在形式：单质态和化合态。
二、铁的冶炼
1．铁的冶炼历史：我国在春秋战国时期就能冶铁和炼钢；
2．实验室用一氧化碳还原氧化铁（实验现象、注意事项）；
3．工业炼铁（原料、设备、反应原理、产物）。
三、有关杂质的计算
化学方程式中的计算，一定要以纯物质的质量来进行计算！
互动与交流
1．元素的存在形式有两种，下列物质中氧元素的存在形式，有一种与其他三种不同的是（ ）
A．氧化铁 B．氧气 C．硫酸铜 D．水
B
课堂练习
2．从金属的含量、对环境的影响等角度考虑，下列矿物最适宜作为炼铁原料的是（ ）
A．70%的赤铁矿石（主要成分Fe2O3）
B．70%的磁铁矿石（主要成分Fe3O4）
C．70%的菱铁矿石（主要成分FeCO3）
D．70%的黄铜矿石（主要成分CuFeS2）
B
3．工业炼铁的主要反应原理是（ ）
A．碳和氧气在高温条件下反应生成二氧化碳
B．碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳
C．碳和氧化铁在在高温条件下反应生成铁和二氧化碳
D．一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳
D
4．对下列实验过程中的实验现象叙述错误的是（ ）
A．一氧化碳燃烧，产生蓝色火焰
B．石灰水由澄清变浑浊
C．红色的氧化铁逐渐变为银白色
D．点燃酒精喷灯，剧烈燃烧，放出大量的热
C
5．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程
______________________________________________；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现是 ；
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温


石灰水变浑浊
（3）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是：___________________________________________________________________________________________________。
（4）图示装置存在的缺陷是_________________；
未处理尾气
在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声， 证明空气已经排尽
谢谢欣赏
THE END
谢谢
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