九年級化學下冊 第八單元《金屬和金屬材料》金屬的冶煉、合金 ppt課件

1、學習目的 1.記住金屬資源分布中各礦石的主要成分。 2.掌握鐵的冶煉。 3.會進展含雜質的有關計算。人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬知識點一：金屬元素在自然界中的存在知識點一：金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬如_、_等以單質方式存在；而絕大多數(shù)是以化合物的方式存在.思索：緣由是什么思索：緣由是什么?金屬的活潑性決議的金屬的活潑性決議的磁鐵礦的主要成分為磁鐵礦的主要成分為Fe3O4 含鐵量含鐵量72.41%黃鐵礦的主要成分是黃鐵礦的主要成分是FeS2 含鐵含鐵量量46.67%鐵的幾種礦石鐵的幾種礦石赤鐵礦主要成分為赤鐵礦主要成分為Fe2O3 含鐵量含鐵

2、量70%菱鐵礦主要成分是菱鐵礦主要成分是FeCO3含鐵量含鐵量48.27%鐵礦石選擇原那么：鐵礦石選擇原那么：1、鐵元素含量高、鐵元素含量高2、含有害元素少、含有害元素少鐵礦石中Fe2O3是怎樣變成Fe 的？他有什么方法？高溫下，用復原劑主要是一氧化碳高溫下，用復原劑主要是一氧化碳從鐵礦石里把鐵復原出來從鐵礦石里把鐵復原出來 (3).(3).一氧化碳的復原性一氧化碳的復原性黑色的粉末變成了紅色，廓清的石灰水變渾黑色的粉末變成了紅色，廓清的石灰水變渾濁。濁。COCuO CuCO2景象：景象：原理：原理： 1、檢查安裝的氣密性； 2、裝入藥品并固定； 3、向玻璃管內通入一氧化碳氣體； 4、給氧化鐵

3、加熱； 5、停頓加熱； 6、待試管冷卻后停頓通一氧化碳。實驗步驟實驗步驟CO:早出晚歸早出晚歸酒精燈酒精燈:遲到早退遲到早退一一 ： 實驗室一氧化碳實驗室一氧化碳復原氧化鐵復原氧化鐵0803-一一氧化碳復原氧化鐵氧化碳復原氧化鐵在線播放在線播放優(yōu)酷網(wǎng)，優(yōu)酷網(wǎng)，視頻高清在線觀看視頻高清在線觀看問題1、為什么先通一氧化碳再加熱？問題問題2、實驗終了為什么先停頓加熱再停頓通一氧、實驗終了為什么先停頓加熱再停頓通一氧化碳？化碳？排出空氣防排出空氣防止加熱時爆止加熱時爆炸炸防止生成的鐵高溫防止生成的鐵高溫下又被氧化下又被氧化1.紅色的固體逐漸變成黑色；紅色的固體逐漸變成黑色；2.廓清的石灰水變渾濁。廓清

4、的石灰水變渾濁。3.導管口處有藍色火焰導管口處有藍色火焰實驗景象實驗景象化學方程式化學方程式3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O2CO+O2 = 2CO2高溫高溫點燃1、某同窗改良一氧化碳復原氧化鐵的實驗安裝如下圖：、某同窗改良一氧化碳復原氧化鐵的實驗安裝如下圖：1、假設先給氧化鐵加熱，再通入一氧化碳能夠產(chǎn)生的后果是、假設先給氧化鐵加熱，再通入一氧化碳能夠產(chǎn)生的后果是 。 2、寫出、寫出A中發(fā)生反響的化學方程式中發(fā)生反響的化學方程式 。 3、B安裝中產(chǎn)生的景象可判別反響安裝中產(chǎn)生的景象可判別反響能否開場發(fā)生，能否開場發(fā)生，B試劑是試劑是 。4、C安裝

5、的作用是安裝的作用是 。 5、C安裝搜集氣體的方法叫安裝搜集氣體的方法叫 。 Fe2O3COABC發(fā)生爆炸發(fā)生爆炸高溫高溫3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2廓清石灰水廓清石灰水搜集未反響的搜集未反響的CO，防止污染空氣，防止污染空氣排水法排水法他知道嗎？他知道嗎？二二 ：工業(yè)上鐵的冶煉：工業(yè)上鐵的冶煉Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫石灰石、鐵礦石石灰石、鐵礦石焦炭、空氣焦炭、空氣化學方程式：化學方程式：問題問題1、原料中焦炭和石灰石的作用是什么？、原料中焦炭和石灰石的作用是什么？問題問題2、產(chǎn)生復原劑的反響是什么？、產(chǎn)生復原劑的反響是什么？問題問題4、高爐煉鐵的產(chǎn)品是什么？、高爐

6、煉鐵的產(chǎn)品是什么？問題問題3、高爐煉鐵的爐氣能否直接排放到空氣中？、高爐煉鐵的爐氣能否直接排放到空氣中？高爐高爐有關雜質問題的計算有關雜質問題的計算例1、1000t含雜質20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少？氧化鐵的質量：氧化鐵的質量： 1000t 1- 20% =800t純物質的質量純物質的質量=不純物質的質量純物質的質量分數(shù)純度不純物質的質量純物質的質量分數(shù)純度不純物質的質量不純物質的質量= 純物質的質量純物質的質量分數(shù)純度純物質的質量純物質的質量分數(shù)純度例例3：用：用1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石，的赤鐵礦石，實際上可以煉出含鐵實際上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多

7、少噸？留意：留意： 帶入化學方程式計算的數(shù)據(jù)應是帶入化學方程式計算的數(shù)據(jù)應是 純真物的質量純真物的質量赤鐵礦石赤鐵礦石氧化鐵氧化鐵鐵鐵生鐵生鐵1000t80% 70%96%=583.3t生鐵的質量：生鐵的質量：練習：要煉出含雜質練習：要煉出含雜質2%的生鐵的生鐵3200噸，需噸，需求含氧化鐵質量分數(shù)為求含氧化鐵質量分數(shù)為80%的赤鐵礦石多少的赤鐵礦石多少噸？噸？生鐵生鐵鐵鐵氧化鐵氧化鐵赤鐵礦石赤鐵礦石3200t1-2%70%80%=5600t赤鐵礦石赤鐵礦石:三、有關雜質問題的計算三、有關雜質問題的計算例 1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，實際上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？解：氧化鐵

8、的質量：解：氧化鐵的質量： 1000t 80% =800t設：實際上可煉出鐵的質量為XFe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 160 2X56800 X 800t x=560t256 x高溫=折合為含鐵96%的生鐵的質量為560t96%=583t答：1000t可煉出生鐵為583t。練習：要煉出含雜質練習：要煉出含雜質3%的生鐵的生鐵2000噸，需求含噸，需求含四氧化三鐵質量分數(shù)為四氧化三鐵質量分數(shù)為90%的磁鐵礦石多少？的磁鐵礦石多少？解：鐵的質量：解：鐵的質量： 2000t(1-3%) =1940t設：可煉出四氧化三鐵的質量為XFe3O4+4CO = 3Fe+4CO2 232 168 X

9、1940t高溫232 x x=2679t168 1940t=折合為磁鐵礦石的質量為2679t90%=2977t答：磁鐵礦石的質量為2977t。 據(jù)有關資料報導，如今全世界每年被腐據(jù)有關資料報導，如今全世界每年被腐蝕而報廢的金屬設備和資料相當于年產(chǎn)量的蝕而報廢的金屬設備和資料相當于年產(chǎn)量的20%40%鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡三三.金屬資源維護金屬資源維護1.金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護二、金屬資源維護二、金屬資源維護資料一：據(jù)有關資料報道，如今世界上每資料一：據(jù)有關資料報道，如今世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和資料相當于年因腐蝕而報廢的金屬設備和資料相當于年

10、產(chǎn)量的年產(chǎn)量的20% 40%20% 40%。資料二：礦物的儲量有資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生?？上?，而且不能再生?？晒╅_采的年限如下圖。供開采的年限如下圖。鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕 為了減少損失，為了減少損失，需求探求金屬需求探求金屬銹蝕的緣由、銹蝕的緣由、防護的方法和防護的方法和廢金屬的回收廢金屬的回收利用利用金屬銹蝕給人類金屬銹蝕給人類帶來了宏大的損帶來了宏大的損失。失。鐵生銹的條件： 與氧氣或空氣接觸 與水接觸 其它影響要素：溫度、鹽等 與氧氣、水和二氧化碳接觸與氧氣、水和二氧化碳接觸實驗：探求鐵生銹的條件實驗：探求鐵生銹的條件 鐵

11、在什么條件下容易生銹呢鐵在什么條件下容易生銹呢?鐵釘放在枯燥的空氣中：鐵釘放在枯燥的空氣中： 鐵不易生銹鐵不易生銹 鐵釘浸沒一半的在水中：鐵釘浸沒一半的在水中：鐵在空氣、水的界鐵在空氣、水的界面處生銹嚴重面處生銹嚴重鐵釘完全浸沒的在水中：鐵釘完全浸沒的在水中： 鐵少量生銹鐵少量生銹 鐵釘浸沒一半的在食鹽鐵釘浸沒一半的在食鹽水中：水中： 浸沒在水中的鐵釘浸沒在水中的鐵釘幾乎全部生銹幾乎全部生銹 請解釋以下實驗的景象液面處鐵液面處鐵銹較多銹較多枯燥劑枯燥劑枯燥空氣中枯燥空氣中部分浸沒水中部分浸沒水中浸沒水中浸沒水中部分浸沒食鹽水中部分浸沒食鹽水中在空氣中銹蝕，實踐上是鐵跟氧氣、水等在空氣中銹蝕，實

12、踐上是鐵跟氧氣、水等物質相互作用，發(fā)生一系列復雜的化學變物質相互作用，發(fā)生一系列復雜的化學變化，使鐵轉化為鐵的化合物的過程?；?，使鐵轉化為鐵的化合物的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！生銹！鐵銹成分復雜，主要是鐵銹成分復雜，主要是Fe2O3XH2OFe2O3XH2O它是一種疏松多孔的物質它是一種疏松多孔的物質 鐵銹這種多孔性的物質，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層浸透，繼續(xù)跟鐵反響，直至鐵被完全銹蝕。 氧化鐵與鋁壺外表的氧化鋁膜性質比較氧化鐵與鋁壺外表的氧化鋁膜性質比較 鐵銹鐵銹 (e23)氧化鋁氧化鋁 (Al2O3)構造特點構造特點假設不除去結假設不除去結果果疏松多孔疏松多孔完全銹蝕完全銹蝕致密結實致密結實使鋁使鋁“自我維自我維護護與空氣氧氣接觸與空氣氧氣接觸與水接觸與水接觸怎樣防止鋼鐵生銹呢？怎樣防止鋼鐵生銹呢？在在車車船船的的外外表表噴噴油油漆漆在機械外表涂防銹油在機械外表涂防銹油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等外表燒涂搪瓷等外表燒涂搪瓷此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼鐵外表鍍上一層能鐵外表鍍上一層能起維護作用的其他起維護作用的其他金屬。金屬。如：在鋼鐵外表鍍如：在鋼鐵外表鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅鍍銅金屬防腐蝕的原理：1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空