初中化學(xué)人教版九年級下

本文格式為Word版，下載可任意編輯——初中化學(xué)人教版九年級下最新中小學(xué)教案、試題、試卷

第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護(hù)知識點(diǎn)1:金屬資源的存在形式及礦石1.金屬的存在地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中,除金、銀等少數(shù)很不活潑的金屬主要以單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物的形式存在。其中地殼中含量最高的金屬元素是鋁。2.幾種重要的礦石(1)工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做金屬礦石。(2)幾種常見的金屬礦石的名稱和主要成分如表1:表1金屬礦物主要成分赤鐵礦Fe2O3黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3鋁土礦Al2O3黃銅礦CuFeS2輝銅礦Cu2S拓展延伸冶煉金屬時,選擇礦石應(yīng)遵循的原則是:(1)所需提煉金屬的含量高;(2)礦石中含對環(huán)境有害的元素少;(3)冶煉途徑能夠盡可能簡便。常見的鐵礦石有:磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2),其中理論上最適合煉鐵的兩種礦石為,理由是。答案：磁鐵礦和赤鐵礦;這兩種礦石中鐵元素含量高,且含對環(huán)境造成污染的有害元素少點(diǎn)撥：選擇適合煉鐵的礦石要從兩個方面考慮:①鐵元素含量高;②有害元素少。黃鐵礦中含有硫元素,冶煉時產(chǎn)生SO2,對環(huán)境污染嚴(yán)重;磁鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦中,磁鐵礦和赤鐵礦中鐵元素的含量高。所以最適合煉鐵的兩種礦石為磁鐵礦和赤鐵礦。知識點(diǎn)2:一氧化碳還原氧化鐵試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)1.試驗(yàn)?zāi)康?通過試驗(yàn)探究鐵的冶煉原理。2.試驗(yàn)原理:3CO+Fe2O33.試驗(yàn)裝置:如圖1所示。2Fe+3CO2。最新中小學(xué)教案、試題、試卷

圖1

4.試驗(yàn)步驟:(1)檢查裝置的氣密性。

(2)將適量的氧化鐵(用磁鐵靠近時不能被磁鐵吸引)放入硬質(zhì)玻璃管中,并固定裝置。

(3)點(diǎn)燃酒精燈。

(4)向玻璃管中通入CO氣體。(5)點(diǎn)燃酒精噴燈,給玻璃管內(nèi)盛放藥品的部位加熱。(6)當(dāng)紅色粉末全部變黑后,中止加熱。

(7)當(dāng)玻璃管內(nèi)的固體冷卻后,先中止通CO,后熄滅裝置最終面的酒精燈。分析論證

5.試驗(yàn)現(xiàn)象:(1)紅色粉末變?yōu)楹谏?用磁鐵靠近時能被磁鐵吸引)。(2)澄清石灰水變渾濁。

6.試驗(yàn)結(jié)論:試驗(yàn)前的紅色粉末不能被磁鐵吸引而反應(yīng)后得到的黑色粉末能被磁鐵吸引,說明試驗(yàn)得到的黑色粉末為不同于試驗(yàn)前物質(zhì)的一種新物質(zhì),根據(jù)它能被磁鐵吸引的性質(zhì)可推斷出所得黑色粉末為鐵粉;澄清石灰水變渾濁說明反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,即該反應(yīng)中,生成了鐵和二氧化碳。

試驗(yàn)點(diǎn)撥

1.CO氣體有毒,由于反應(yīng)中有殘留的CO氣體排出,為避免CO排入空氣污染環(huán)境,所以做該試驗(yàn)時一定要進(jìn)行尾氣處理,圖1中是將尾氣燃燒掉,也可以用集氣瓶(或氣球)將尾氣收集起來再利用等;

2.試驗(yàn)前應(yīng)先點(diǎn)燃裝置最終面的酒精燈,以防止CO排入空氣污染環(huán)境;3.試驗(yàn)開始時,一定要先通一段時間的CO,然后再加熱,這樣可以排盡玻璃管中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;

最新中小學(xué)教案、試題、試卷

4.當(dāng)紅色粉末全部變黑后,應(yīng)先中止加熱,繼續(xù)通CO直到玻璃管冷卻,這樣可以讓得到的還原鐵粉在CO氣流中冷卻,防止被空氣中的氧氣再次氧化;

5.當(dāng)玻璃管冷卻后,先中止通CO,最終熄滅裝置最終面的酒精燈,以保證不讓殘留的CO氣體排入空氣。

早在春秋戰(zhàn)國時期,我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用圖2裝置進(jìn)行試驗(yàn)探究,請按要求填空:

圖2

(1)寫出CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式;

(2)試驗(yàn)中盛澄清石灰水的試管中可觀測到的現(xiàn)象是;(3)右邊導(dǎo)氣管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的目的是;

(4)試驗(yàn)開始時要先通入CO,把裝置中的空氣排盡后再加熱,以防發(fā)生爆炸。檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是。

答案：(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)石灰水變渾濁(3)燃燒多余的CO(或消除CO對空氣的污染)(4)在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體,移近火焰,若發(fā)出微弱的爆鳴聲,證明空氣已經(jīng)排盡

點(diǎn)撥：(1)一氧化碳在高溫條件下將氧化鐵還原成鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(2)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,所以觀測到的現(xiàn)象是石灰水變渾濁;(3)由于一氧化碳是有毒的氣體,點(diǎn)燃的酒精燈的目的是燃燒多余的CO;(4)由于一氧化碳是可燃性的氣體,與空氣或氧氣的混合氣體點(diǎn)燃時易發(fā)生爆炸。檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是:在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體,移近火焰,若發(fā)出微弱的爆鳴聲,證明空氣已經(jīng)排盡。知識點(diǎn)3:鐵的冶煉

1.工業(yè)煉鐵的原料、主要反應(yīng)原理、設(shè)備見表2:

表2

最新中小學(xué)教案、試題、試卷

原料主要原理設(shè)備鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣3CO+Fe2O3高爐2Fe+3CO22.方法:將鐵礦石(如赤鐵礦)、焦炭和石灰石按一定的比例一起參與到高爐中,從爐的下部通入熱空氣,在高爐內(nèi)發(fā)生繁雜的化學(xué)反應(yīng),其中焦炭轉(zhuǎn)變成一氧化碳,而一氧化碳在高溫條件下與鐵礦石反應(yīng)生成鐵,同時石灰石高溫分解,將礦石中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣排出。此時煉出的鐵為含有雜質(zhì)的生鐵。3.煉鐵過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):(1)產(chǎn)生還原劑:C+O2CO2CO2+C2CO(2)形成生鐵:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)形成爐渣:CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要原料是焦炭、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、空氣等。主要反應(yīng)過程如圖3所示。焦炭鐵圖3(1)在上面方框中寫出有關(guān)反應(yīng)的生成物的化學(xué)式。(2)寫出②③兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式:②;③。答案：(1)CO2;CO(2)C+CO22CO;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2點(diǎn)撥：解此題的關(guān)鍵是把握煉鐵的原理。焦炭與過量空氣在高溫條件下,充分反應(yīng)生成大量的二氧化碳?xì)怏w;二氧化碳和碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳;一氧化碳與赤鐵礦在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳。知識點(diǎn)4:含雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算是根據(jù)參與反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比來進(jìn)行的,因此在計(jì)算過程中,不管是反應(yīng)物還是生成物,代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的都必需是純凈物的質(zhì)量。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,原料與產(chǎn)品都不可能是絕對純凈的,或多或少都含有雜質(zhì),因此,在計(jì)算時必需先將不純物質(zhì)的質(zhì)量折算成純凈物質(zhì)的質(zhì)量,再代入化學(xué)方程式中計(jì)算。1.有關(guān)計(jì)算公式:(1)純凈物的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2)不純物質(zhì)的質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量÷純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最新中小學(xué)教案、試題、試卷

(3)物質(zhì)的純度=×100%

2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算步驟為:

(1)將含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量。(2)將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。

(3)將計(jì)算得到的純凈物質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量。

要煉出含雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的生鐵560t,至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦石多少噸?

解:生鐵中鐵的質(zhì)量=560t×(1-2%)=548.8t。設(shè)至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。

Fe2O3+3CO2Fe+3CO216011280%x548.8t

=

,x=980t

答案:至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦石980t。點(diǎn)撥：代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的必需是參與反應(yīng)或反應(yīng)生成的純凈物的質(zhì)量,因此,解此題時首先將生鐵的質(zhì)量換算成純鐵的質(zhì)量,再代入化學(xué)方程式中進(jìn)行計(jì)算。

知識點(diǎn)5:探究鐵生銹條件的試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)