1、8.3金屬資源的利用和保護第八單元8.3金屬資源的利用和保護（1）人教九下一、學習目標1、知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物，了解地球上金屬的存在形式。2、了解煉鐵原理。3、會做有關煉鐵方面的計算題（反應物或生成物中有雜質的計算）。二、課前準備1地球上的金屬以 單質 和 化合物 形式存在。2目前世界年產量最高的金屬元素是 鐵 ；地殼中含量最高的金屬元素是 鋁 ；海水中含量最高的金屬元素是 鈉 ；人體中含量最高的金屬元素是 鈣 。3. 冶煉金屬就是將 金屬化合物 轉化成 金屬單質 的過程。三、課堂探究掃一掃有驚喜喲！掃一掃有驚喜喲！掃一掃有驚喜喲！u 金屬資源的分布和存在形式1常見的鐵礦石 赤鐵礦

2、主要成分為 fe2o3 ；磁鐵礦主要成分為 fe3o4 菱鐵礦主要成分為 feco3 ；鋁土礦主要成分為 al2o32地球上少數金屬資源例如金、銀、鉑以 單質 形式存在，說明金、銀、鉑的化學性質 不活潑 ，其余以 化合物形式 存在。【例1】從效益和環保的角度分析，下列鐵礦石中最不適宜煉鐵的是（ ）a赤鐵礦石（）b磁鐵礦石（）c黃鐵礦石（）d褐鐵礦石（）【例 1】從效益的角度看，黃鐵礦中鐵元素的含量較低；從環保的角度看，黃鐵礦中含有硫元素，冶煉時會產生二氧化硫氣體導致空氣污染，故選項c符合題意?！究偨Y】分析礦石是否有利于冶煉金屬，可以從效益、環保兩方面考慮。效益與礦石中金屬的含量有關；環保與冶煉

3、時是否產生害氣體有關。 u 工業煉鐵原理請同學們觀看實驗錄像【一氧化碳還原氧化鐵】思考下列問題。1煉鐵原理：利用 一氧化碳 與氧化鐵的反應。2一氧化碳還原氧化鐵（1）實驗裝置（見右圖）（2） 實驗現象： 紅色的氧化鐵粉末逐漸變為黑色，澄清石灰水變渾濁。（3）化學方程式：3co+fe2o3 2fe+3co2 （4） 注意事項：實驗開始時，可以先通_氮氣 ，再通 一氧化碳 ，然后 高溫加熱氧化鐵 目的：將裝置中的氧氣排盡 結束時，應先 熄滅酒精燈，待試管內的物質冷卻到室溫后 ，再 停止通入一氧化碳 ，目的：一氧化碳起到保護氣的作用，防止空氣重新氧化單質鐵 為什么要進行尾氣處理？答：尾氣中有一氧化碳

4、未參與反應，有毒，逸散到空氣中造成污染。尾氣處理方法：點燃尾氣，將一氧化碳變成二氧化碳。3煉鐵設備：高爐4煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣【例2】工業上將赤鐵礦煉成鐵是一個復雜的過程，煉鐵高爐中發生的主要反應有( )co2co2fe2o33h22fe3h2ofe2o33co2fe3co22fe2o33c4fe3co2co2c2coa b c d【例2】把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下焦炭與過量的空氣生成co2，同時放出大量熱供給煉鐵使用，在高溫條件下，二氧化碳與過量焦炭反應生成co，一氧化碳與赤鐵礦(主要成分是fe2o3)反應生成鐵；故正確答案選b?！究偨Y】把鐵礦石和焦炭、石灰

5、石一起加入高爐，在高溫下焦炭與過量的空氣生成co2，co2co2，同時放出大量熱供給煉鐵使用；在高溫條件下，二氧化碳與過量焦炭反應生成co，co2c2co；一氧化碳與赤鐵礦(主要成分是fe2o3)反應生成鐵，fe2o33co2fe3co2。u 反應物或生成物中有雜質的計算（1）不純物質質量必須換算成 純凈物 的質量才能進入方程式計算。（2）純度=（單一物質的質量）/( 混合物總質量 )*100%（3）1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，可以煉出含雜質2%的生鐵多t？（fe:56 o:16）解析：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質量是1000t80% = 800t氧化鐵（fe2o3）

6、中鐵的質量分數為（562）（562+163）= 112160 = 70%800t氧化鐵中含有的鐵的質量為800t70% = 560t設可以煉出含雜質2%的生鐵x t。（1-2%）x =560tx571.4t答：可以煉出含有雜質2%的生鐵571.4t?！纠?】某赤鐵礦樣品中含fe2o3的質量分數為80，則赤鐵礦樣品中鐵的質量分數為（ ）a80 b56 c20 d無法確定【例3】fe2o3中fe的質量分數為，則赤鐵礦樣品中鐵的質量分數為807056；故正確答案選b。【總結】（1）純凈物的質量=混合物總質量純凈物的質量分數（純度）。（2）純凈物的質量分數（純度）=（純凈物質量混合物總質量）100%=

7、1雜質的質量分數。（3）反應物或生成物中有雜質的計算分兩步進行：第一步：把不純物質的質量換算成純凈物的質量；第二步：代入化學方程式進行計算。四、課后小測1. 某地根據當地資源特點將石灰石的開采、加工和高爐煉鐵建在一起形成聯產。（1）煉鐵的固體原料有鐵礦石、焦炭和_。請寫出煉鐵過程中co和反應的化學方程式：_。（2）高爐煉鐵排放的廢氣中含有大量的高溫一氧化碳，可作為能源用來煅燒石灰石。請寫出煅燒石灰石的化學方程式：_。（3）此聯產方式的主要優點是_(答出一點即可)。2. 小華的家鄉盛產三種礦石：含80%的磁鐵礦石；含80%的赤鐵礦石；含85%的黃鐵礦石。（1）若僅從鐵的含量考慮，冶煉生鐵的礦石應

8、選用_(填序號)。（2）但實際生產中，選用鐵礦石還應綜合考慮多種因素，如_(至少答兩種).3. 冶煉2000 t含雜質3%的生鐵，需要含fe3o490%的磁鐵礦石多少噸？答案解析【例 1】從效益的角度看，黃鐵礦中鐵元素的含量較低；從環保的角度看，黃鐵礦中含有硫元素，冶煉時會產生二氧化硫氣體導致空氣污染，故選項c符合題意。【例2】把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下焦炭與過量的空氣生成co2，同時放出大量熱供給煉鐵使用，在高溫條件下，二氧化碳與過量焦炭反應生成co，一氧化碳與赤鐵礦(主要成分是fe2o3)反應生成鐵；故正確答案選b?！纠?】fe2o3中fe的質量分數為，則赤鐵礦樣品中鐵的

9、質量分數為807056；故正確答案選b。小測答案：1. 【解析】（1）煉鐵的原料中鐵礦石提供含鐵的化合物，焦炭作為燃料和還原劑、石灰石除去礦石中的二氧化硅，煉鐵的原理是：在高溫的條件下，用還原劑co將鐵從它的礦石中還原出來；（2）石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高溫的條件下分解成氧化鈣和二氧化碳；（3）這種聯產形式可以降低生產成本，減少一氧化碳對環境的污染同時節約能源，使資源得到綜合應用等優點。答案為：（1）石灰石；（2）；（3）降低成本（或變非為寶、減少環境污染、節約能源、合理利用資源等）2. 【解析】（1）假設鐵礦石的質量都為m，礦石中鐵元素的質量=含鐵化合物質量含鐵化合物中鐵元素的質量

10、分數，則：中鐵元素質量=m80%100%，中鐵元素質量=m80%100%，中鐵元素質量=m85%100%，比較 的數值，可得最大，所以 的含鐵量最高，故選；（2）實際生產中選用含鐵高的礦石是一個重要的因素，但不是唯一的因素，還需要考慮礦石的資源的多少、價格的高低、冶煉時對環境造成的污染、冶煉技術、綜合應用等多方面的因素。故答案為：（1）；（2）價格、環境保護、冶煉技術、綜合應用等。3. 【解析】含有雜質的混合物質量的化學方程式計算，首先要明確混合物與純凈物之間的換算：混合物質量純凈物的質量分數=純凈物的質量；純凈物的質量純凈物的質量分數=混合物質量，故2000 t含雜質3%的生鐵中鐵的質量=2000t(1-3%)