教学要求: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计算。
3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
4.知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
教学重点:1.铁的治炼
2.有关铁的锈蚀以及防护
教学难点:冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算 。
教学过程:
一、金属的存在
1、地球上以单质形 式存在的金属只有金、银等很不活泼的金属,其余都以化合物形式存在。
2、工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的矿石(括号内为主要成分)有:
赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2) 菱铁矿(FeCO3)
铝土矿(Al2O3) 黄铜矿(CuFeS2) 辉铜矿(Cu2S)
二、铁的冶炼
1、炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石
2、原理:
把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,其主要反应原理是在高温下,一 氧化碳夺取铁矿石里的氧,将铁还原出来(不能说置换出来):3CO + Fe3O3 2Fe + 3CO2
3、一氧化碳还原氧化铁步骤:①通入CO;②加热;③停止加热 ;④停止通入CO
【例题】用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿,可以炼出含杂质4%的生铁多少吨?
【评析】题目所的500t赤铁矿含有不参加化学反应的杂质,需先求出其中参加化学反应的氧化铁的质量。
【答案】氧化铁 的质量为:500t×70%=350t
设350t氧化铁能生成生铁的质量为x
Fe2O3+3CO高温===2Fe+3CO2
160 112
350t x×(1-4%)
x=255.2t
本题还有另一种解法,根据化学式计算。
三、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护⑴⑵⑶⑷
⑴铁生 锈的主要条件是:铁与空气和水(或水蒸气)直接接触。
⑵ 铁与氧气、水蒸气等反应生成的铁锈(主要成分是Fe2O3•xH2O)很疏松,不能能像铝一样阻碍进一步 锈蚀,所 以铁制 品能完全锈蚀。
⑶防止钢铁生锈的具体方法有:(如果隔绝了空气和水,就能在一定程度上防止钢铁生锈。)
①在钢铁表面涂油、刷漆;
② 在钢铁表面镀耐磨和耐腐蚀的铬;
③制造耐腐蚀的合金如不锈钢等。
2、金属资源保 护