金属资源的利用和保护-知识讲解

金属资源的利用和保护（提高）【学习目标】1.知道一些常见的金属（铁）等矿物；掌握炼铁的原理及有关含杂质物质的化学方程式的计算。2.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。【要点梳理】要点一、几种常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：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【要点诠释】1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。要点二、工业炼铁工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：原 料铁矿石、焦炭、石灰石等主要反应原理在高炉中焦炭的作用是提供热量（碳和氧气反应生成二氧化碳，放热），二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳。C+CO2 2COFe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2 主要设备高 炉【要点诠释】1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。（1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。C+O2CO2 （放热反应）C+CO2 2CO （2）石灰石的作用是除 SiO2等杂质，将矿石中的 SiO2转化为炉渣 CaSiO3。 CaCO3CaO+CO2↑CaO+ SiO2CaSiO3（3）冶炼过程中的主要化学方程式：C+O2CO2 C+CO2 2CO Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO22.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有 C、P、S 等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验装置： 2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO2Fe+3CO23.实验步骤：（1）检查装置的气密性。（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。（3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。（4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。（5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。（6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入一氧化碳气体，并熄灭酒精灯。4.实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 【要点诠释】实验注意事项：1.先通入一氧化碳气体的目的：排净装置内的空气，防止一氧化碳...