学案-全国-2015_2016九年级化学下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护导学案 （新版）新人教版.doc

1第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护知识点1:金属资源的存在形式及矿石1.金属的存在地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除金、银等少数很不活泼的金属主要以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。其中地壳中含量最高的金属元素是铝。2.几种重要的矿石(1)工业上把能用来提炼金属的矿物叫做金属矿石。(2)几种常见的金属矿石的名称和主要成分如表1:表1金属矿物赤铁矿黄铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿主要成分Fe2O3FeS2FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S拓展延伸冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则是:(1)所需提炼金属的含量高;(2)矿石中含对环境有害的元素少;(3)冶炼途径能够尽可能简便。【例】常见的铁矿石有:磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2),其中理论上最适宜炼铁的两种矿石为,理由是。答案：磁铁矿和赤铁矿;这两种矿石中铁元素含量高,且含对环境造成污染的有害元素少点拨：选择适宜炼铁的矿石要从两个方面考虑:①铁元素含量高;②有害元素少。黄铁矿中含有硫元素,冶炼时产生SO2,对环境污染严重;磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿中,磁铁矿和赤铁矿中铁元素的含量高。所以最适宜炼铁的两种矿石为磁铁矿和赤铁矿。知识点2:一氧化碳还原氧化铁实验实验设计1.实验目的:通过实验探究铁的冶炼原理。2.实验原理:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。3.实验装置:如图1所示。图14.实验步骤:(1)检查装置的气密性。(2)将适量的氧化铁(用磁铁靠近时不能被磁铁吸引)放入硬质玻璃管中,并固定装置。(3)点燃酒精灯。(4)向玻璃管中通入CO气体。(5)点燃酒精喷灯,给玻璃管内盛放药品的部位加热。(6)当红色粉末全部变黑后,停止加热。(7)当玻璃管内的固体冷却后,先停止通CO,后熄灭装置最后面的酒精灯。分析论证5.实验现象:(1)红色粉末变为黑色(用磁铁靠近时能被磁铁吸引)。(2)澄清石灰水变浑浊。6.实验结论:实验前的红色粉末不能被磁铁吸引而反应后得到的黑色粉末能被磁铁吸引,说明实验得到的黑色粉末为不同于实验前物质的一种新物质,根据它能被磁铁吸引的性质可推断出所得黑色粉末为铁粉;澄清石灰水变浑浊表明反应产生二氧化碳,即该反应中,生成了铁和二氧化碳。实验点拨1.CO气体有毒,由于反应中有残留的CO气体排出,为避免CO排入空气污染环境,所以做该实验时一定要进行尾气处理,图1中是将尾气燃烧掉,也可以用集气瓶(或气球)将尾气收集起来再利用等;2.实验前应先点燃装置最后面的酒精灯,以防止CO排入空气污染环境;3.实验开始时,一定要先通一段时间的CO,然后再加热,这样可以排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;4.当红色粉末全部变黑后,应先停止加热,继续通CO直到玻璃管冷却,这样可以让得到的还原铁粉在CO气流中冷却,防止被空气中的氧气再次氧化;5.当玻璃管冷却后,先停止通CO,最后熄灭装置最后面的酒精灯,以保证不让残留的CO气体排入空气。【例】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图2装置进行实验探究,请按要求填空:图2(1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式;(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是;(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是;(4)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。答案：(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)石灰水变浑浊(3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染)(4)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,证明空气已经排尽点拨：(1)一氧化碳在高温条件下将氧化铁还原成铁,反应的化学方程式是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以观察到的现象是石灰水变浑浊;(3)由于一氧化碳是有毒的气体,点燃的酒精灯的目的是燃烧多余的CO;(4)由于一氧化碳是可燃性的气体,与空气或氧气的混合气体点燃时易发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是: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。知识点3:铁的冶炼1.工业炼铁的原料、主要反应原理、设备见表2:表2原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气主要原理3CO+Fe2O32Fe+3CO2设备高炉2.方法:将铁矿石(如赤铁矿)、焦炭和石灰石按一定的比例一起加入到高炉中,从炉的下部通入热空气,在高炉内发生复杂的化学反应,其中焦炭转变成