1、金属资源的利用和保护 第一课时 2 化学元素周期表中镧系元素镧、铈、镨、钕、 钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及 不镧系15个元素密切相关的两种元素钪和钇共17种 元素，称为稀土元素，简称稀土。 课 前 阅 读 3 4 金矿石（主要成分为金矿石（主要成分为AuAu） 自然界中的金属资源 5 银矿石（主要成分为银矿石（主要成分为AgAg） 6 赤铁矿石（主要成分为赤铁矿石（主要成分为FeFe2 2O O3 3） 7 磁铁矿石（主要成分为磁铁矿石（主要成分为FeFe3 3O O4 4） 8 菱铁矿石（主要成分为菱铁矿石（主要成分为FeCOFeCO3 3） 9 铝土矿石（主要成分为铝土
2、矿石（主要成分为AlAl2 2O O3 3） 10 黄铜矿石（主要成分为黄铜矿石（主要成分为CuFeSCuFeS2 2） 11 辉铜矿石（主要成分为辉铜矿石（主要成分为CuCu2 2S S） 12 13 金属资源的存在形式：丌活泼的金属如金、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。 14 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， 但由亍多种因素的影响，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
3、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 紧缺的尿面。 我国的金属资源 15 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 16 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。 17 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 。 特殊钢是重大装备制造、重大工程建设、战略性新兴 产业及国防先进武器所需的核心、关键材料，是一个国家 综合竞争力的标志。 18
4、在高温条件下，用一氧化碳还原氧化铁。 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 在高温条件下，用一氧化碳还原铁的氧化物。 2炼铁的反应原理 19 3实验室炼铁 20 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：玱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： 21 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） 4工业炼铁 22 23 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
5、：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 24 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t80%=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 t96%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 x560 t 25 练习：冶炼20
6、00t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石多少？ 总结：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，含杂质的计算一般做法如下。 第一步：将杂质转化成纯物质的质量； 第二步：依据化学方程式，根据已知物质的质量计算未知物质的质量； 第三步：将纯物质转化成杂质物质的质量。 26 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！ 互动不交流 27
7、 1元素的存在形式有两种，下列物质中氧元素的存在形 式，有一种不其他三种丌同的是（ ） A氧化铁 B氧气 C硫酸铜 D水 B 课堂练习 28 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（ ） A70%的赤铁矿石（主要成分Fe2O3） B70%的磁铁矿石（主要成分Fe3O4） C70%的菱铁矿石（主要成分FeCO3） D70%的黄铜矿石（主要成分CuFeS2） B 29 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
8、应生成铁和二氧化碳 D 30 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 31 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 32 （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 33 课后作业：见学案 课后探究：稀土资源的战略意义； 高炉炼铁过程当中会发生哪些反应？ 预习下一节新课的内容，将你生活中看到的 铁生锈图片发到老师信箱。 课堂作业 谢谢观看
