第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時課前自主預(yù)習(xí)1、地球上的少數(shù)金屬如金、銀等有__________形式外，其余都以___________存在。出現(xiàn)這種情況的原因是________________?！敬鸢浮繂钨|(zhì)化合物大多數(shù)金屬比較活潑2．寫出下列礦石主要成分的化學(xué)式。（1）赤鐵礦：________________；（2）磁鐵礦：________________；（3）菱鐵礦：________________；（4）鋁土礦：________________?！敬鸢浮浚?）Fe2O3（2）Fe3O4（3）FeCO3（4）Al2O33．閱讀教材中的有關(guān)內(nèi)容寫出煉鐵的化學(xué)方程式：______，并回答下面的問題：①______叫還原反應(yīng)，該反應(yīng)中氧化鐵______變成鐵，所以氧化鐵發(fā)生了______；而一氧化碳______了氧化鐵中的氧，因此一氧化碳發(fā)生了______；該反應(yīng)又叫______，注意氧化還原反應(yīng)______屬于基本反應(yīng)類型。②在這個反應(yīng)中一氧化碳的作用是______氧化鐵中的氧，使氧化鐵發(fā)生______，因此一氧化碳作______，常見的還原劑還有______等（如氫氣和氧化鐵反應(yīng)會產(chǎn)生鐵和水，碳和氧化鐵反應(yīng)會產(chǎn)生鐵和二氧化碳）?！敬鸢浮亢趸衔镏醒醣粖Z去的反應(yīng)失去氧還原反應(yīng)得到氧化反應(yīng)氧化還原反應(yīng)不奪取還原反應(yīng)還原劑碳（C）、氫氣（H2）、一氧化碳（CO）4．赤鐵礦、焦炭、石灰石，鐵是一種重要的金屬材料。如圖為高爐煉鐵的示意圖。（1）高爐煉鐵的原料有赤鐵礦(主要成分氧化鐵)、焦炭、石灰石和___________。（2）將原料加入高爐前，固體原料需要粉碎，其目的是__________。（3）煉鐵的主要反應(yīng)有:①②③____________________【答案】熱空氣增加反應(yīng)物之間的接觸面積，使之充分反應(yīng)(或加快反應(yīng)速率)【詳解】（1）高爐煉鐵的原料為：赤鐵礦、焦炭、石灰石、高溫條件下的氧氣，即高溫的空氣。故答案為：熱空氣；（2）將原料加入高爐前，可以將固體原料粉碎，以便于增大反應(yīng)物之間的接觸面積，從而提高反應(yīng)速率，反應(yīng)更充分。故答案為：增加反應(yīng)物之間的接觸面積，使之充分反應(yīng)（或加快反應(yīng)速率）；（3）焦炭充分燃燒生成二氧化碳，二氧化碳和焦炭在高溫下反應(yīng)生成具有還原性的氣體一氧化碳，一氧化碳在高溫的條件下還原氧化鐵，生成鐵和二氧化碳。故答案為：。5．鐵的冶煉（教材圖8—20裝置實驗）原理：______。現(xiàn)象：紅色粉末變成______色；澄清石灰水______。注意：①實驗開始時先通入______，再點燃______，防止與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。②實驗結(jié)束后，先______，再通一會兒______，直至玻璃管冷卻。即氣體為“早出晚歸”或“先通后?！?。③由于一氧化碳有毒，所以一定要有______處理裝置。尾氣處理可采用______或用______收集的方式?！敬鸢浮亢谏儨啙嵋谎趸季凭珖姛粝缇凭珖姛粢谎趸嘉矚馕矚恻c燃儲氣裝置6．1000t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？（解）設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。（x不是純物質(zhì)的質(zhì)量，不能直接代入計算）1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：答：800t氧化鐵理論上可以煉出生鐵的質(zhì)量為583t?！敬鸢浮空n堂反饋演練1．下列金屬在自然界主要以單質(zhì)的形式存在的是A．鐵 B．鋁 C．鎂 D．銀【答案】D2．人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時代到鐵器時代，再到鋁合金大量使用的過程。這一事實與下列因素有關(guān)的是A．地殼中金屬元素的含量 B．金屬的延展性C．金屬的導(dǎo)電性 D．金屬冶煉的水平【答案】D【詳解】人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時代到鐵器時代，再到鋁合金大量使用的過程，因為銅的活性比較弱，而鋁的活性比較強，存在形式比較復(fù)雜，所以金屬冶煉的水平就限制了金屬的使用。故選：D3．下列礦石與其主要成分對應(yīng)不一致的是A．磁鐵礦—FeCO3 B．鋁土礦—Al2O3C．赤鐵礦—Fe2O3 D．黃鐵礦—FeS2【答案】A【詳解】A、磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵，不是碳酸亞鐵，符合題意；B、鋁土礦的主要成分是氧化鋁，不符合題意；C、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，不符合題意；D、黃鐵礦的主要成分是FeS2，不符合題意。故選A。4．某赤鐵礦樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，則該礦石樣品中主要成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A． B． C． D．【答案】C5．冶鐵的原料中，除鐵礦石、焦炭、空氣，還應(yīng)添加的是A．一氧化碳 B．石灰石 C．二氧化錳 D．碳化鐵【答案】B【詳解】冶鐵的原料中，除鐵礦石（原料）、焦炭（提供熱量，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為還原劑一氧化碳）、空氣（提供氧氣），還應(yīng)添加的是石灰石（將二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣）。故選：B6．下列反應(yīng)中，一氧化碳不是還原劑的是A．B．C．D．【答案】A7．下列關(guān)于工業(yè)煉鐵的敘述中錯誤的是（）A．使用的設(shè)備是高爐B．主要原料為鐵礦石、石灰石、焦炭和熱空氣等C．主要原理是：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑D．主要產(chǎn)物為生鐵【答案】C【詳解】A．煉鐵的設(shè)備是高爐，此選項正確；B．工業(yè)煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、熱空氣等，此選項正確；C．工業(yè)煉鐵是在高溫的條件下，用一氧化碳來還原氧化鐵，生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，此選項錯誤；D．工業(yè)煉的鐵中含有雜質(zhì)，屬于生鐵，此選項正確。故選C。8．實驗室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì)。關(guān)于該實驗，下列說法錯誤的是A．實驗時，先加熱，再通入一氧化碳B．為了減少空氣污染，應(yīng)增加尾氣處理裝置C．實驗結(jié)束時，應(yīng)該先熄滅酒精燈，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷卻D．實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成【答案】A【詳解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，可能發(fā)生爆炸，故實驗時，先通入一氧化碳，將裝置內(nèi)空氣排盡，然后加熱，防止發(fā)生爆炸，符合題意；B、一氧化碳有毒，散逸到空氣中，會污染空氣，故為了減少空氣污染，應(yīng)增加尾氣處理裝置，不符合題意；C、實驗結(jié)束時，應(yīng)該先熄滅酒精燈，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷卻，防止反應(yīng)生成的鐵高溫下重新被氧化，不符合題意；D、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成，不符合題意。故選A。9．觀察演示實驗8—20，記錄實驗現(xiàn)象并分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因。直玻璃管內(nèi)試管內(nèi)酒精燈處現(xiàn)象__________________化學(xué)方程式__________________（交流討論）①實驗開始時，先______，再______，這樣做的目的是______。②實驗結(jié)束時，要先______，再______，原因是______。③最后導(dǎo)氣管中的氣體要接一個燃著的酒精燈，是為了______④在一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)中，一氧化碳具有______性，作______劑。⑤工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是______，原料是______、______、______。⑥用化學(xué)方程式表示工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉(zhuǎn)化為一氧化碳：下層：______；中層：______。⑦工業(yè)煉鐵中得到的鐵______純凈的鐵，因為______。【答案】固體由紅變黑澄清石灰水變渾濁氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰通一氧化碳點燃酒精燈防止爆炸熄滅酒精燈停止通一氧化碳防止生成的鐵被氧化處理尾氣還原還原高爐鐵礦石焦炭石灰石不是含有碳10．如圖是工業(yè)煉鐵示意圖，回答下列問題：(1)煉鐵廠使用的煉鐵設(shè)備叫_____________；(2)煉鐵時的還原性氣體的化學(xué)式為_____________；(3)煉出的生鐵含碳量一般在_____________范圍內(nèi)；(4)煉鐵時使用石灰石，目的是除去礦石中的(填化學(xué)式)____；(5)煉鐵時，爐內(nèi)的熱量是來自于_________能轉(zhuǎn)化而來。【答案】高爐CO2%~4.3%SiO2化學(xué)【詳解】(1)煉鐵廠使用的煉鐵設(shè)備叫高爐；(2)鐵礦石煉鐵是把鐵礦石、焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來，煉鐵時的還原性氣體的化學(xué)式為CO；(3)煉出的生鐵含碳量一般在2%~4.3%范圍內(nèi)；(4)石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣，煉鐵時使用石灰石，目的是除去礦石中的SiO2；(5))煉鐵時，爐內(nèi)的熱量是來自于木炭燃燒放熱，來自于化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來課后鞏固拓展1．下列是4種礦石（括號中為主要成分），其主要成分屬于單質(zhì)的是A．鋁土礦 B．金礦C．白鎢礦 D．輝銅礦【答案】B【詳解】A、鋁土礦主要成分是氧化鋁，由兩種元素組成，屬于化合物，故不符合題意；B、金礦是主要成分是金，由一種元素組成，屬于單質(zhì)，故符合題意；C、白鎢礦主要成分是CaWO4，由三種元素組成，屬于化合物，故不符合題意；D、輝銅礦主要成分是Cu2S，由兩種元素組成，屬于化合物，故不符合題意。故選B。2．關(guān)于元素在地殼中的含量說法正確的是(雙選)A．大多數(shù)元素在地殼中以單質(zhì)的形式存在B．地殼中含量最高的金屬元素是鐵C．地殼中含量最高的非金屬元素是氧D．大多數(shù)金屬元素在地殼中以礦石的形式存在【答案】CD【詳解】A、大多數(shù)元素在地殼中以化合物的形式存在，錯誤；B、地殼中含量最高的金屬元素是鋁元素，錯誤；C、地殼中含量最高的非金屬元素是氧，正確；D、大多數(shù)金屬元素在地殼中以礦石的形式存在，正確。故選CD。3．在鐵的某種氧化物中，鐵元素和氧元素的質(zhì)量之比為7：3，則該氧化物中鐵原子和氧原子的個數(shù)之比為A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．3：4【答案】B【詳解】設(shè)：鐵原子的個數(shù)為x，氧原子的個數(shù)為y，則根據(jù)題意有，所以可得到x:y=2:3故選：B4．鋼鐵含有較多硫、磷會不利于加工。據(jù)此分析，下列煉鐵時不宜直接采用的礦石是A．赤鐵礦(Fe2O3) B．磁鐵礦(Fe3O4) C．菱鐵礦(FeCO3) D．黃鐵礦(FeS2)【答案】D【詳解】黃鐵礦(FeS2)中含有硫，會使鋼鐵含有較多硫會不利于加工，故選：D。5．鐵是年產(chǎn)量最高的金屬，而且應(yīng)用廣泛，下列有關(guān)金屬鐵冶煉說法不正確的是（）A．冶煉原料是鐵礦石、焦炭、石灰石B．煉鐵中焦炭的作用是提供熱量和還原劑C．磁鐵礦的成分是四氧化三鐵D．煉鐵所得生鐵含碳量是0.03%～2%【答案】D【詳解】A、冶煉原料是鐵礦石、焦炭（提供熱量和一氧化碳）、石灰石（將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣），不符合題意；B、煉鐵中，焦炭燃燒生成二氧化碳，放出熱量，提供熱量，同時二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，提供還原劑，不符合題意；C、磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵，不符合題意；D、生鐵的含碳量為：2%-4.3%，符合題意。故選D。6．如圖所示是實驗室利用一氧化碳還原氧化鐵的裝置圖。關(guān)于該實驗，下列說法錯誤的是A．實驗時可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑B．反應(yīng)后玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量較反應(yīng)前增加C．試管中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成D．為了防止污染空氣，該實驗應(yīng)增加尾氣處理裝置【答案】B【詳解】A、一氧化碳還原紅棕色氧化鐵生成黑色鐵和二氧化碳，實驗時可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑，正確。B、一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，固體由氧化鐵失去氧元素被還原為鐵，反應(yīng)后玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量較反應(yīng)前減少，故B錯。C、二氧化碳可以使澄清石灰變渾濁，試管中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，正確。D、一氧化碳有毒，為了防止污染空氣，該實驗應(yīng)增加尾氣處理裝置，正確。故選：B。7．用鐵礦石煉鐵時，把赤鐵礦石、石灰石一起加入高爐，并通入空氣，在高溫下反應(yīng)，其中不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是（）A．C+O2CO2B．2Fe2O3=4Fe+3O2↑C．2C+O22COD．3CO+Fe2O32