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1、1知识与技能知识与技能(1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。铁还原出来的方法。(2)会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。计算。2过程与方法过程与方法(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。(3)能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯
2、和学能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。习方法。3情感态度与价值观情感态度与价值观(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。(2)树立为社会的进步而学习化学的志向。树立为社会的进步而学习化学的志向。（P14-15）请阅读教材请阅读教材P P14-1514-15，并观察图，并观察图片与短片，思考如下问题：片与短片，思考如下问题：1.金属资源存在于地壳和海洋中，除少数极不活泼的金属如金、金属资源存在于地壳和海洋中，除少数极不活泼的金属如金、银以银以 形式存在外，其余都以形式存在外，其余都以 形式存在。形式存在。2.为
3、满足人类的活动需要，必须从矿石中提炼金属。其中，提取为满足人类的活动需要，必须从矿石中提炼金属。其中，提取量最大的是量最大的是 ，用来炼铁用的常见铁矿石有，用来炼铁用的常见铁矿石有 （主要成分（主要成分是是 ）、）、 （主要成分是（主要成分是 ）、）、 （主要（主要成分是成分是 ）。）。（P14-15）1.1.金属资源的存在金属资源的存在的基本形式的基本形式 地壳、海洋地壳、海洋单质单质（游离态）（游离态）化合物化合物（化合态）（化合态）只有少数化学性质较不活泼的金属，如金、银、铜等以只有少数化学性质较不活泼的金属，如金、银、铜等以单质单质形式形式存在。存在。绝大多数金属由于化学性质较活泼，如
4、铁、锌、钠和钙等而以绝大多数金属由于化学性质较活泼，如铁、锌、钠和钙等而以化化合物合物形式存在。形式存在。金金银银（P14-15）2.金属资源的分布与常见的金属矿石金属资源的分布与常见的金属矿石元素名称元素名称质量分数质量分数/%/%元素名称元素名称质量分数质量分数/%/%铝铝7.73镁镁2.00铁铁4.75锌锌0.008钙钙3.45铜铜0.007钠钠2.74银银0.00001钾钾2.47金金0.0000005（1）金属元素在地壳中的含量）金属元素在地壳中的含量磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分FeFe3 3O O4 4）（P14-15）（2）常见的金属矿石）常见的金属矿石赤铁矿（主要成分赤铁矿
5、（主要成分FeFe2 2O O3 3）菱铁矿（主要成分菱铁矿（主要成分FeCOFeCO3 3）铝土矿（主要成分铝土矿（主要成分AlAl2 2O O3 3) )黄铜矿（主要成分黄铜矿（主要成分CuFeS2）辉铜矿（主要成分辉铜矿（主要成分CuS2）（P14-15）(3)我我国国的的金金属属矿矿产产资资源源1 2 3 4 5 5年以后40 30 22 10 5 1（P14-15） 支柱性矿产在世界上地位偏低，部分用量不大的矿产则具有较强支柱性矿产在世界上地位偏低，部分用量不大的矿产则具有较强竞争力。我国铀、铁、锰、铬、铜、铝土矿、金、银、钾盐等矿产竞争力。我国铀、铁、锰、铬、铜、铝土矿、金、银、钾
6、盐等矿产的保有储量占世界总量的比例较低，而钨、锡、钼、锑、稀土、重的保有储量占世界总量的比例较低，而钨、锡、钼、锑、稀土、重晶石等矿产的保有储量居世界前列。晶石等矿产的保有储量居世界前列。 支柱性矿产资源贫矿和难选矿多。我国稀土矿、钨矿、锡矿、钼支柱性矿产资源贫矿和难选矿多。我国稀土矿、钨矿、锡矿、钼矿、铌矿、菱镁矿、重晶石等矿产，不仅已探明储量可观，人均占矿、铌矿、菱镁矿、重晶石等矿产，不仅已探明储量可观，人均占有量居世界前列，且资源质量高，开发利用条件好，在国际市场具有量居世界前列，且资源质量高，开发利用条件好，在国际市场具有明显的优势。但是关系到国计民生的一些用量大的支柱性重要矿有明显的
7、优势。但是关系到国计民生的一些用量大的支柱性重要矿产产,如铁、锰、铝、铜、铅、锌等，或贫矿多或难选矿多，开发利用如铁、锰、铝、铜、铅、锌等，或贫矿多或难选矿多，开发利用条件较差。条件较差。我国金属矿产资源特点我国金属矿产资源特点（P14-15） 现有现有赤铁矿（主要成分赤铁矿（主要成分Fe2O3）、）、磁铁矿（主要成分磁铁矿（主要成分Fe3O4）、）、黄铁矿（主要成分黄铁矿（主要成分FeS2），请你从经济效益和环境保），请你从经济效益和环境保护的角度分析三种矿石中哪种最不适合用来炼铁护的角度分析三种矿石中哪种最不适合用来炼铁 （填序号），（填序号），理由是理由是 。解析：解析：选择铁矿石时，要
8、选含铁量高且污染小的矿石。黄铁矿中选择铁矿石时，要选含铁量高且污染小的矿石。黄铁矿中含有硫元素，会产生大气污染物含有硫元素，会产生大气污染物SO2，对环境造成污染，且铁元，对环境造成污染，且铁元素的含量最低（为素的含量最低（为46.7%），），Fe2O3中铁元素质量分数为中铁元素质量分数为70%，Fe3O4中铁元素质量分数为中铁元素质量分数为72.4%。黄铁矿中铁的质量分数最低，且会生成黄铁矿中铁的质量分数最低，且会生成SO2等有害气体，污染环境等有害气体，污染环境（P15-16）请阅读课本请阅读课本P P15-1615-16，并完成相，并完成相关探究，思考下列问题：关探究，思考下列问题：3由
9、于铁的化学性质由于铁的化学性质 ，所以铁在地壳中以，所以铁在地壳中以 形形式存在。常见的含铁的矿物有：磁铁矿（主要成分为式存在。常见的含铁的矿物有：磁铁矿（主要成分为 ）、）、赤铁矿（主要成分为赤铁矿（主要成分为 ）。）。4工业炼铁的主要设备是工业炼铁的主要设备是 ，原料主要有，原料主要有 、 、 及及 等。原理等。原理是在是在 条件下，利用条件下，利用 与与 反应生成的一氧化碳把铁从反应生成的一氧化碳把铁从 中还原出来。中还原出来。（P15-16）一、铁的冶炼一、铁的冶炼（一）我国的炼铁史（一）我国的炼铁史早在春秋战国时期，我国就早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元开始生产和使用
10、铁器，公元1世世纪起，铁便成了一种最主要的纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。金属材料。1996年我国钢产量突破年我国钢产量突破1亿吨，亿吨，居世界第一位。居世界第一位。2011年我国钢产量达年我国钢产量达6.8亿吨，亿吨，预估预估2012年将突破年将突破7亿吨。已超过世界其他前十个国家的总和。亿吨。已超过世界其他前十个国家的总和。（P15-16）（二）炼铁（二）炼铁1.原理：原理：在在高温高温下，利用碳与二氧化碳反应生下，利用碳与二氧化碳反应生成的成的一氧化碳一氧化碳把铁从铁矿石中把铁从铁矿石中还原还原出来。出来。2.原料：原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.设备：
11、设备：高炉高炉一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁4.常见的炼铁反应常见的炼铁反应Fe2O33CO2Fe3CO23Fe4CO2 Fe3O44CO 下图中，图甲是一氧下图中，图甲是一氧 化碳与氧化铁反应装化碳与氧化铁反应装置的示意图，图乙是高炉炼铁示意图。请回答下列问题。置的示意图，图乙是高炉炼铁示意图。请回答下列问题。（1）写出图甲硬质玻璃管内反应的化学方程式：）写出图甲硬质玻璃管内反应的化学方程式： 。（2）图甲中尾气处理的目的是）图甲中尾气处理的目的是 。（3）图乙中高炉炼铁时焦炭的作用是：）图乙中高炉炼铁时焦炭的作用是： ； 。（4）为什么图乙中生铁出口低于炉渣出口？）为什么图乙中生铁出
12、口低于炉渣出口？（P15-16）（P15-16）解析：解析：一氧化碳还原氧化铁的过程中一氧化碳要过量，由于一氧一氧化碳还原氧化铁的过程中一氧化碳要过量，由于一氧化碳有毒，必须将多余的一氧化碳除去；由于焦炭具有可燃性，燃化碳有毒，必须将多余的一氧化碳除去；由于焦炭具有可燃性，燃烧放出热量；焦炭燃烧生成的二氧化碳与炽热的焦炭反应可生成一烧放出热量；焦炭燃烧生成的二氧化碳与炽热的焦炭反应可生成一氧化碳，作为炼铁的反应物；由于炉渣的密度小，而生铁的密度大，氧化碳，作为炼铁的反应物；由于炉渣的密度小，而生铁的密度大，所以生铁出口低于炉渣出口。所以生铁出口低于炉渣出口。答案答案：（1）3CO+Fe2O3
13、2Fe+3CO2（2）一氧化碳有毒，防止）一氧化碳有毒，防止一氧化碳污染空气（一氧化碳污染空气（3）产生热量（或产生热量（或“提高炉温提高炉温”）产生一产生一氧化碳（氧化碳（4）因为生铁密度大于炉渣密度）因为生铁密度大于炉渣密度（P17）请阅读教材请阅读教材P P1717，并思考如下，并思考如下问题：问题：5.化学方程式所表达的是纯净的物质间的质量关系，因此当反应化学方程式所表达的是纯净的物质间的质量关系，因此当反应物或生成物含有杂质时，应首先换算成物或生成物含有杂质时，应首先换算成 的质量，再进行计的质量，再进行计算。算。6.（ ）含杂质物质质量含杂质物质质量100%=1-（ ）含杂质物质质
14、量含杂质物质质量（ ）纯净物的质量纯净物的质量（ ）物质纯度物质纯度=纯净物的质量纯净物的质量含杂质物质质量含杂质物质质量100%=1-杂质的质量分数杂质的质量分数（P17） 在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑杂质问题。用料和产量时，应考虑杂质问题。纯净物与含杂质物质的换算关系为：纯净物与含杂质物质的换算关系为：含杂质物质质量含杂质物质质量纯物质的质量分数纯物质的质量分数纯净物的质量纯净物的质量纯物质质量分数纯物质质量分数物质纯度物质纯度=方法：方法：一般先在计算前将含杂物质质量换算成纯净物的质一般先在计
15、算前将含杂物质质量换算成纯净物的质量后，再代入化学方程式计算。量后，再代入化学方程式计算。（三）含杂质物质的化学方程式计算（三）含杂质物质的化学方程式计算（P17）某钢铁厂每天消耗某钢铁厂每天消耗4 000t含含Fe2O380%的赤铁矿石，该钢铁厂理论的赤铁矿石，该钢铁厂理论上可日产含上可日产含Fe 98%的生铁质量是多少？（计算结果保留到的生铁质量是多少？（计算结果保留到0.1）解析：解析：当参与反应的物质含有杂质时，先要把含杂质物质的质量当参与反应的物质含有杂质时，先要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量，再利用纯物质的质量计算。纯净物与含杂质换算成纯物质的质量，再利用纯物质的质量计算。纯
16、净物与含杂质物质的换算关系为：物质的换算关系为：含杂质物质质量含杂质物质质量纯物质的质量分数纯物质的质量分数纯净物的质量纯净物的质量纯物质质量分数纯物质质量分数物质纯度物质纯度=纯净物的质量纯净物的质量含杂质物质质量含杂质物质质量100%=1-杂质的质量分数杂质的质量分数1123 200t（P17）解：解：4 000t赤铁矿石中含赤铁矿石中含Fe2O3的质量为：的质量为：4 000t80%=3 200t设设3 200t Fe2O3在理论上可炼出含铁质量为在理论上可炼出含铁质量为x x的生铁。的生铁。 Fe2O33CO2Fe3CO2 1601123 200tx x160112=3 200tx x
17、x x=160=2 240t折合含铁折合含铁98%的生铁的质量为：的生铁的质量为：2 240t98%=2 285.7t答：该厂理论上可日生产含铁答：该厂理论上可日生产含铁98%的生铁的生铁2 285.7t。（一）我国的炼铁史（一）我国的炼铁史早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元1世纪起，世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。铁便成了一种最主要的金属材料。1996年我国钢产量突破年我国钢产量突破1亿吨，居世界第一位亿吨，居世界第一位（二）炼铁（二）炼铁1.原理：原理：在在高温高温下，利用碳与二氧化碳反应生成的下，利用碳与二氧化碳反应生成
18、的一氧化碳一氧化碳把铁从把铁从铁矿石中铁矿石中还原还原出来。出来。2.原料：原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.设备：设备：高炉高炉4.常见的炼铁反应常见的炼铁反应Fe2O33CO2Fe3CO23Fe4CO2 Fe3O44CO纯净物的质量纯净物的质量含杂质物质质量含杂质物质质量100%=1-杂质的质量分数杂质的质量分数纯净物与含杂质物质的换算关系为：纯净物与含杂质物质的换算关系为：含杂质物质质量含杂质物质质量纯物质的质量分数纯物质的质量分数纯净物的质量纯净物的质量纯物质质量分数纯物质质量分数物质纯度物质纯度=方法：方法：一般先在计算前将含杂物质质量换算成纯净物的质一般
19、先在计算前将含杂物质质量换算成纯净物的质量后，再代入化学方程式计算。量后，再代入化学方程式计算。（三）含杂质物质的化学方程式计算（三）含杂质物质的化学方程式计算（P8）1.下列金属主要以单质形式存在于自然界中的是（下列金属主要以单质形式存在于自然界中的是（ ）A.Fe、Cu B.Au、AgC.Hg、Cu D.Al、Cu2.矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是（矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是（ ）A.黄铁矿（黄铁矿（FeS2） B.赤铁矿（赤铁矿（FeO）C.辉铜矿（辉铜矿（Cu2S） D.铝土矿（铝土矿（Al2O3）3.人类每年向地壳和海洋中索取大量的金属矿物资源，以提取数亿人类
20、每年向地壳和海洋中索取大量的金属矿物资源，以提取数亿吨计的金属。其中，提取量最大的是（吨计的金属。其中，提取量最大的是（ ）A.铜铜 B.铝铝 C.铁铁 D.银银BBC（P8-9）4.（呼和浩特）工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高（呼和浩特）工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（炉中发生的主要反应有（ ）C+O2 CO2 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2CO2+C 2COA. B. C. D.5.炼铁高炉中发生了下列反应：炼铁高炉中发生了下列反应：高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁高
21、温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 高温煅烧石灰石高温煅烧石灰石 灼热灼热的焦炭和二氧化碳反应的焦炭和二氧化碳反应 焦炭充分燃烧焦炭充分燃烧其中属于化合反应的是（其中属于化合反应的是（ ）A.和和 B.和和 C.和和 D.只有只有BC（P9）6.认真阅读课本实验认真阅读课本实验“一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁”，回答下列问题：，回答下列问题：（1）实验步骤：实验开始时，先）实验步骤：实验开始时，先 ，后，后 ；反应完；反应完毕后，先毕后，先 ，继续，继续 。（2）实验现象：试管中的红色物质变成）实验现象：试管中的红色物质变成 色，澄清的石灰色，澄清的石灰水水 。（3）工业冶铁）工业冶铁原料原料
22、主要主要反应反应原理原理在在 下，利用焦炭与氧气反应生成的下，利用焦炭与氧气反应生成的 把把铁从里铁从里 还原出来。其主要反应式为还原出来。其主要反应式为 。主要主要设备设备通入通入CO加热加热停止加热停止加热通通CO至冷却至冷却黑黑变浑浊变浑浊铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气高温高温一氧化碳一氧化碳Fe2O33CO2Fe3CO2铁矿石铁矿石高炉高炉7.钢铁厂购进含氧化铁（钢铁厂购进含氧化铁（Fe2O3）85%的赤铁矿的赤铁矿1 000t，准备用这，准备用这些铁矿石炼取含杂质些铁矿石炼取含杂质3%的生铁。的生铁。（1）如图所示，请将求纯铁质量的计算过程填写完整。）如图所示，
23、请将求纯铁质量的计算过程填写完整。（2）请利用化学方程式计算生铁的质量。（反应原理为）请利用化学方程式计算生铁的质量。（反应原理为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2）（计算结果保留整数）（计算结果保留整数）赤铁矿石的质量赤铁矿石的质量1 000t氧化铁的质量（氧化铁的质量（850t）纯铁的质量纯铁的质量1 000t85%（P9）1 000t85%=850tFe2O33CO2Fe3CO2 解：设这些铁矿石可炼出纯铁的质量为解：设这些铁矿石可炼出纯铁的质量为x，1 000t85% x160 112答：这些铁矿石可炼出含杂质答：这些铁矿石可炼出含杂质3%的生铁的生铁613t。160=112xx=595t生铁的质量：生铁的质量： =613t%31t595