课题3金属资源的利用和保护 同步学案（原卷版+解析版）

课题3 金属资源的利用和保护 一、学习目标 1．知道常见的金属（铁、铝等）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 二、重难点 重点：铁的冶炼，以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究” 难点：化学方程式中有关杂质问题的计算，以及对铁的锈蚀防护的“活动探究“的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法 三、考点精讲 （一）铁的冶炼 1.金属资源的存在 少数很不活泼的金属（如： 、 、 等）以 形式存在，其余金属都以 的形式存在。赤铁矿主要成分是 ，化学式 ；磁铁矿主要成分是 ，化学式 。 2.工业炼铁 （1）实验原理：化学方程式 ， （2）实验装置：（见右图） （3）实验现象： 。 （4）注意事项： ①实验开始时先 再 ，目的是 ，防止 。 ②实验完毕后，先 ，要 ，目的是防止还 以及 。 ③尾气的处理：用气球收集或者 ，防止 。 ④用一氧化碳和磁铁矿炼铁的化学方程式： ⑤铁矿石炼铁的原料： 、 、石灰石。 焦炭的作用是 。 石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅转变为滤渣。 3.还原反应 含氧化合物中的氧被 的反应属于还原反应。常用的还原剂有 、 、 。 典型例题1：利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（　　） A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 B．充分加热，a处固体由黑色变为红色 C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D．可用水吸收尾气中的CO 典型例题2：早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物，实验装置如图： 【查阅资料】①铁粉为黑色；常温下，Fe、Fe2O3可被磁铁吸引； ②PbCl2溶液可用于检验CO，原理是：PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl； ③Fe3O4与硫酸反应：Fe3O4+4H2SO4═FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O。 【实验现象】澄清石灰水变浑浊，PdCl2溶液中产生黑色沉淀，玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后，用磁铁靠近黑色固体，黑色固体被部分吸引。 （1）仪器A的名称是　　。 （2）为了检验气体产物，装置从左到右的接口连接顺序为a→　　→　　→　 　→　 。 （3）澄清石灰水变浑浊的化学方程式为　　 。 【实验结论】反应生成CO和CO2，磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe3O4。 【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么？ 猜想一：Fe 猜想二：Fe3O4 猜想三：Fe和Fe3O4 【设计实验】 设计思路 操作 现象 结论 定性实验 取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸，充分反应 固体完全溶解，产生气泡 猜想　 成立 定量实验 取一定质量的稀硫酸（足量）放入烧杯中，加入5.6g黑色固体，充分反应后称量溶液的质量 固体完全溶解，产生气泡，溶液增加的质量为　g。 猜想一成立 【归纳总结】根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为　　。 【巩固提升】 1．下图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ） A. 充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 B. 在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 C. 该实验的反应原理为FeO+ CO高温Fe+ CO2 D. 在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中 【答案】A 【解析】A、生成的Fe能与盐酸反应生成氢气，有气泡，正确； B、反应中红色的氧化铁变为黑色的铁，错误； C、不符合客观事实，错误； D、产生的尾气中含量未反应完的CO，有毒，需要进行尾气处理，错误。 2．冶炼金属需要考虑多方面因素： （1）固体氧化镁或氯化镁加热至熔化后电解都能制得金属镁。从节能方面考虑，工业上选择了氯化镁，是因为这两种物质的 　 　（填物理性质）不同。 （2）①高炉炼铁选用铁矿石作为原料应考虎的因素有 　 　（写一点即可）。 ②冶炼时将铁 ... ...