金屬資源的利用和保護1.了解冶煉生鐵的原理和方法；（重點）2.了解鐵生銹的原理和金屬資源保護的方法。（重點）3.掌握冶煉鐵含雜質的有關化學方程式計算。（難點）

為什么鈉、鎂等金屬在自然界中不能以單質形式存在，而以化合物的形式存在于各種礦物質之中？1.自然界除少數很不活潑的金屬如

金、銀

等以單質形式存在外,其余都以

化合物

形式存在于地殼和海洋中。一、金屬資源的存在形式金銀元素名稱質量分數%元素名稱質量分數%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2.礦石：能用來提煉金屬的礦物。礦石名稱赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦黃鐵礦孔雀石主要成分Fe2O3Fe3O4Al2O3FeS2Cu2(OH)2CO3一、金屬資源的存在形式黃鐵礦孔雀石赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界觀上也占有重要地位。大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數以億噸計的金屬用于工農業生產和其它領域。其中，提取量最大的是鐵。二、鐵的冶煉

早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐二

二、鐵的冶煉1.實驗室冶鐵原理:一氧化碳與氧化鐵的反應Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫二、鐵的冶煉實驗步驟：（1）檢查裝置氣密性（2）裝藥品，固定儀器（3）通入CO氣體（4）驗純后，點燃酒精燈（5）點燃酒精噴燈（6）反應結束，熄滅酒精噴燈（7）冷卻后停止通CO（8）熄滅酒精燈現象：紅棕色粉末變成黑色，澄清的石灰水渾濁。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O高溫酒精燈的的作用是？點燃尾氣，防止CO污染空氣2CO+O22CO2點燃注意事項：（1）先通入CO的目的：排出裝置內的空氣，以免加熱時CO與空氣混合發生爆炸；（2）冷卻后停止通CO的目的：防止還原生成的鐵粉在較高溫度下被重新氧化，防止石灰水倒流使硬質玻璃管炸裂；（3）尾氣處理：因為CO有毒，所以尾氣中的CO要經過點燃處理或收集備用，防止污染空氣。2.工業生鐵的冶煉（1）原料：焦炭、石灰石、鐵礦石（2）原理：在高溫下，利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來（以赤鐵礦為例）（3）主要設備：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫煉鐵高爐①焦炭作用：提供熱量和還原劑—氧化碳②石灰石作用：將鐵礦石中的SiO2變成爐渣除去C+O2CO2高溫C+CO22CO高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫④出鐵口比出渣口低，因為生鐵的密度比爐渣的密度大③產品：生鐵

在實際生產時,所用的原料或產物一般都含有雜質，在計算用料時和產量時，應考慮到雜質問題。三、含雜質的物質的化學方程式的計算不純物質、純物質、純度之間的關系：列比例時，一定要用純量。m(純)=m(不純)×純度m(不純)=m(純)÷純度

解：設理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量為x1602×561000t×80％x·96%1601000t×80％2×56x·96%

x=2×56×1000t×80％160×96%Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫答：理論上煉出含鐵96%的生鐵583t。【例題】用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少t?=

=583t四、金屬資源保護1.金屬的腐蝕與防護取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進行下面的實驗步驟1：在試管1中加入少量的蒸餾水，使鐵釘的一半浸沒在水中。步驟2：在試管2中加入經煮沸迅速冷卻的蒸餾水沒過鐵釘，上面覆蓋一層植物油。步驟3：在試管3中放入鐵釘，試管口塞入放有干燥劑氯化鈣的棉花，塞緊橡皮塞。

鐵生銹條件的探究通過探究，你對鐵制品銹蝕的條件能得出哪些結論？現象分析結論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）試管Ⅰ與試管Ⅱ對比，說明鐵生銹需要與氧氣接觸試管Ⅰ與試管Ⅲ對比，說明鐵生銹需要與水接觸思考：①試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？將水煮沸的原因_________________。除去水中的氧氣

植物油的作用_______________。隔絕空氣②為什么鐵比鋁更容易生銹？鋁和氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁的進一步氧化；鐵與空氣中的水和氧氣反應生成鐵銹，鐵銹質地疏松，易吸水，所以鐵更容易生銹。思考：拓展①鐵的純度、環境的溫度、酸堿性等影響鐵銹蝕速率。如與酸、食鹽溶液接觸的鐵制品生銹更快。如夏天用刀切咸菜，不及時擦干凈，刀很快會生銹。②銅生銹的條件：銅與空氣（氧氣）、水和二氧化碳同時接觸，銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗稱銅綠。③鐵生銹原理的應用：利用鐵粉緩慢氧化放熱制成防寒暖貼。具體方法：1.覆蓋保護層(噴漆、涂油、鍍鉻、烤藍)

2.保持鐵制品表面干燥3.制成不銹鋼(改善金屬的組成和結構)防銹原理：__________________隔絕氧氣和水

討論：(1)通過對鐵制品銹蝕條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？防止金屬腐蝕的措施噴油漆鍍鋅白鐵皮涂搪瓷鍍鉻烤藍涂油膜鍍銅不銹鋼討論：(2)自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？支架：噴漆鏈條：涂油鋼圈：電鍍①用砂紙打磨②用酸除銹（物理變化）（化學變化）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O(3)如何除鐵銹2.金屬資源保護礦物的儲量有限，而且不能再生。根據已探明的一些礦物的儲量，并根據目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如圖：對于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？①防止金屬的腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③合理有效地開采礦物；④尋找金屬的代用品。注：金屬回收利用的意義：一方面節約金屬資源，另一方面減少對環境的污染。1.把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入到高爐中進行冶煉，得到的產物（）A.鋼B.生鐵C.純鐵D.錳鋼2.用下列礦石冶煉金屬時，排放的廢氣容易引起酸雨的是（）A.輝銅礦B.赤鐵礦C.赤鐵礦D.鋁土礦BA3.實驗室用如圖裝置模擬煉鐵。下列說法正確的（）A．磁鐵礦的主要成分是Fe2O3

B．應先加熱Fe2O3，再通入CO C．紅棕色的Fe2O3逐漸變黑 D．氣體通過澄清石灰水后可直接排放C4.用“W”型管進行微型實驗，如圖所示，下列說法錯誤的是（

）A．a處紅棕色粉末變為黑色 B．a處實驗結束時先停止通入CO，后停止加熱 C．b處澄清石灰水變渾濁證