第八單元

金屬和金屬材料課題3金屬資源的運用和保護(hù)第一學(xué)時P15以上三種金屬活動性次序為:AlCuAg

金屬活動性由強到弱常見金屬的活動性次序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性次序由強逐步削弱3.在金屬活動次序里,位于前面的金屬能把位于背面的金屬從它們化合物的溶液中反映出來.金屬活動性次序的應(yīng)用:1.在金屬活動次序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強.2.在金屬活動性次序里,位于氫之前的金屬能反映出鹽酸(稀硫酸)中的氫4.懂得廢舊金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收運用廢舊金屬等金屬資源保護(hù)的重要性。學(xué)習(xí)目的：2.懂得某些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，理解從鐵礦石中將鐵還原出來的辦法。3.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反映物或生成物進(jìn)行有關(guān)的計算。1.理解金屬銹蝕的條件以及避免金屬銹蝕的簡樸辦法。2.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反映物或生成物進(jìn)行有關(guān)的計算。1.理解金屬銹蝕的條件以及避免金屬銹蝕的簡樸辦法。重點：人類生活離不開金屬知識點1：金屬資源的存在方式與礦石【閱讀】課本15頁—16頁，完畢下列題目1、地球上的金屬資源廣泛的存在于 和 中，除少數(shù)很不活潑的金屬如 、 等以 形式存在外，其它都以 形式存在。2、工業(yè)上把能 叫作礦石，常見的礦石有 等。圖8-16自然界以單質(zhì)形式存在的金圖8-17自然界以單質(zhì)形式存在的銀除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,其它都以化合物形式存在。金屬的存在形式：單質(zhì)(少數(shù)，如金和銀)化合物(大多數(shù)，如多個鐵礦石)赤鐵礦（重要成分是Fe2O3）菱鐵礦（主要成分是FeCO3

）圖8-18常見的礦石硫鐵礦(主要成分是FeS2

)磁鐵礦（重要成分是Fe3O4）

圖8-18常見的礦石輝銅礦（重要成分是Cu2S）黃銅礦（重要成分是CuFeS2）鋁土礦主要成分是Al2O3

元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?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地殼中含量最多的金屬是Al！金屬元素在地殼中含量：一、鐵的冶煉：生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐二

圖8-19我國古代煉鐵圖圖8-20上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐圖8-21為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票知識點二：鐵的冶煉【閱讀】課本16頁—17頁內(nèi)容，完畢下列題目：3、把鐵礦石煉成鐵是一種復(fù)雜的過程:工業(yè)上煉鐵時，把 和 、 一起加入 ，在 下，運用 與 反映生成的 把鐵從鐵礦石還原出來?，F(xiàn)象分析反應(yīng)式尾氣處理紅色的Fe2O3變成灰黑色，同時產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉(灰黑色)與二氧化碳1.實驗室用一氧化碳還原氧化鐵①用燃著的酒精燈將尾氣點燃或②用氣球收集尾氣【實驗8-3】Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡)實驗環(huán)節(jié)：①.按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。②把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。③把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳?xì)怏w排除空氣，避免一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口處的酒精燈(或用氣球收集)，避免一氧化碳污染空氣。待排盡后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。④當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，避免Fe被氧化。一氧化碳還原氧化鐵必須在封閉的硬質(zhì)玻管中進(jìn)行，防止一氧化碳污染空氣。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，因素是。3、最后導(dǎo)氣管中的氣體為什么要接一種燃著的酒精燈？4、在一氧化碳與氧化鐵的反映中，一氧化碳含有性，做劑1、原料：黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42、原理：在高溫下，運用焦炭與氧氣反映生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量一.鐵的冶煉工業(yè)上原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫2.工業(yè)煉鐵：反映的化學(xué)方程式：CO是還原劑；Fe2O3是氧化劑⑴原理：焦炭在高溫條件下跟O2反映生成CO,CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來。設(shè)備：高爐鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CO2＋C2CO高溫C

+

O2

CO2

點燃高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用耐火磚作襯里。5、工業(yè)煉鐵的重要設(shè)備是，原料是、、、6、用化學(xué)方程式表達(dá)工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉(zhuǎn)化為一氧化碳在實際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物普通都含有雜質(zhì),在計算用料時和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜責(zé)問題。不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：列比例時，一定要用純量。3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：m(純)=m(不純)×純度m(不純)=m(純)÷純度例題：用1000t含氧化鐵(Fe2O3)

80%的赤鐵礦石，理論上可煉含鐵96%的生鐵多少噸？Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%＝800t。設(shè)800t氧化鐵理論上能夠煉出鐵的質(zhì)量為X。160112800tX160112=800tXX＝560t折合含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%＝583t(純化雜)答：1000t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵為583t?；蛟O(shè)800t氧化鐵理論上能夠煉含鐵96%的生鐵質(zhì)量為X。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫160112800tX×96%160:112＝800t:X×96%X＝583t(雜化純)⑵設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。解：⑴生鐵中含純鐵：3000t×(1－5%)=2850t.Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2112X·85%2850t

高溫160=X·85%2850tX≈4790t答：⑴該3000t生鐵中含純鐵2850t。⑵該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石為4790t。1.【06自貢】某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵3000t，試計算：⑴該3000t生鐵中含純鐵多少噸？⑵該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算成果保存整數(shù)）練習(xí)：1122.下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。

（1）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱①，②。(2)實驗過程中，先要進(jìn)行的是______________。（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．加熱Ⅱ．通一氧化碳(3)A中反映的化學(xué)方程式是。B中反映的化學(xué)方程式是，B中觀察到的現(xiàn)象是_______________。(4)該裝置的局限性之處是。鐵架臺試管ⅡFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫沒有尾氣解決裝置（或沒有用燃著的酒精燈解決尾氣等）Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O澄清的石灰水變渾濁①②3.右下圖是金屬活動性次序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、運用的大致年限。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu約6000年前約200年前約600年前約2500年前⑴選擇編號填空：鋁的運用比銅和鐵晚得多，因素是；現(xiàn)在鋁在多個領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其重要因素是。①鋁的密度?、阡X很活潑③地殼中鋁的含量高④鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜②①④⑵鋼鐵的冶煉是人類文明的一種重要標(biāo)志。右圖是實驗室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學(xué)方程式；能證明產(chǎn)物中有鐵粉的辦法是：。用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡)3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

====高溫⑶在組裝儀器時，把玻璃管插入橡膠管的操作辦法是。此裝置有不完善的地方，請說出其中一種改善辦法：。用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點燃導(dǎo)管一端用水潤濕后旋轉(zhuǎn)插入4.某課外愛好小組對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反映）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同窗分別進(jìn)行實驗，其中只有一位同窗所取用的稀硫酸與鐵樣品正好完全反映。實驗數(shù)據(jù)以下表：

請你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：⑴哪位同窗所取用的稀硫酸與鐵樣品正好完全反映；⑵計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；⑶若生產(chǎn)1000t這種純度的鐵，最少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應(yīng)后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g改正：(燒杯的質(zhì)量為25.4g；計算成果精確到0.1%)解：⑴分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生成氣的質(zhì)量都是0.3g(如甲為200g+9g-208.7g＝0.3g),即各人的實驗中都有一種反映物完全反映。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，9g鐵樣品中的鐵完全反映，甲中的酸過量。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，(150g－25.4g)＝124.6g的稀硫酸中的H2SO4完全反映，丙中的金屬過量。綜合分析可知乙同窗所取用的稀硫酸與鐵樣品正好完全反映。甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應(yīng)后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g解：⑵乙反映生成氫氣的質(zhì)量為150g+9g-158.7g＝0.3g。設(shè)Fe的質(zhì)量為X。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑