初四化学共享课程第4讲 ：金属资源的保护和利用]学生版讲义.docx

PAGE PAGE 23 初四化学共享课程 初四化学共享课程 【学生版】 【学生版】 目 录 第1讲 重要知识回顾 第2讲 金属材料 第3讲 金属的物理性质和化学性质 第4讲 金属资源的保护和利用 第5讲 溶液的形成 第6讲 溶解度 第7讲 溶质的浓度 第4 第4讲 金属资源的保护和利用 的多的的分类 第三节 一元二次方程 温故知新 趣味引入 趣味引入 知识梳理 知识梳理 一、金属元素在自然界中的存在 金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石。 常见的矿石：磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）菱铁矿（FeCO3）,铝土矿（Al2O3）,黄铜矿（CuFeS2），辉铜矿（Cu2S） 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。 二、铁的冶炼 1.原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 2.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 3.设备：高炉。 高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 炼铁时各物质的作用： 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。相关反应化学方程式：C+O2点燃CO2，CO2+C高温2CO 三、一氧化碳还原氧化铁实验 1.现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰 2.相关的化学方程式：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2，CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O，2CO+O2点燃2CO2 3.尾部酒精灯作用：点燃尾气，防止CO污染空气 4.实验步骤： （1）检查装置气密性 （2）将适量的氧化铁装入试管并固定装置 （3）点燃右边酒精灯 （4）通入一氧化碳气体 （5）点燃酒精喷灯给氧化铁加热 （6）待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 （7）待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯 5.注意事项 实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。 四、铁的锈蚀 1.铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3） 2.防止铁制品生锈的措施：（隔绝空气或水） （1）保持铁制品表面的清洁、干燥 （2）表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝、制成不锈钢等 （3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。 （4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好 的抗腐蚀性能。 五、金属资源的保护和利用: 1.保护金属资源的途径：（1）防止金属腐蚀： eq \o\ac(○,1)隔绝空气或氧气 eq \o\ac(○,2)隔绝水 （2）回收利用废旧金属（3）合理开采矿物（4）寻找金属的代用 2.意义：节约金属资源，减少环境污染典题探究 典题探究 类型一：铁的冶炼 1．下列有关铁制品的冶炼和保护的说法中，错误的是（　　） A．常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿 B．生铁的含碳量比钢高 C．炼铁时，焦炭使铁的氧化物发生还原反应 D．炼铁需要高温条件 　 2．炼铁时做还原剂的是（　　） A．金刚石 B．一氧化碳 C．石灰石 D．碳酸氢钠 　 3．炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁，主要反应过程如图所示： 请根据题图和所学知识判断，下列说法错误的是（　　） A．生铁属于混合物 B．炼铁过程中所有元素的化合价均发生了改变 C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳 D．工业炼铁的设备是高炉 　 4．工业上可利用黄铁矿（主要成分是FeS2）煅烧的产物冶炼铁和生产硫酸，