人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 金屬資源的利用和保護(hù) 教學(xué)課件

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

地球上的金屬資源廣泛的存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物的形式存在。鋁土礦

（Al2O3）黃銅礦

（CuFeS2）輝銅礦

（Cu2S）自然界中的礦石赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）菱鐵礦（FeCO3）黃鐵礦（FeS2）Fe%

=

70%

Fe%

=

46.7%

Fe%

=

72.4%

Fe%

=

48.3%

假如你是煉鐵廠的廠長(zhǎng)，你認(rèn)為那種礦石最適合、那種礦石最不適合做工業(yè)煉鐵的的原料？一.實(shí)驗(yàn)室煉鐵

1.原理結(jié)合你學(xué)過(guò)的還原氧化銅的方法，思考能用那些方法來(lái)煉鐵呢？高溫Fe2O3+3CO2Fe+3CO2還原劑

2.實(shí)驗(yàn)裝置紅色的氧化鐵粉末變黑，澄清石灰水變渾濁。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3.注意事項(xiàng)?提前通入CO排盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止爆炸。?先移走酒精噴燈，待玻璃管冷卻后停通CO防止鐵再次被氧化；防倒吸。※CO早出晚歸，酒精噴燈遲到早退。?點(diǎn)燃?收集?再利用※尾氣處理二.工業(yè)煉鐵料鐘爐膛出渣口出鐵口進(jìn)風(fēng)口3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫C+O2CO2

點(diǎn)燃開(kāi)始生成生鐵形成爐渣CO2+C2CO高溫?在高爐中練出的鐵是生鐵Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫C+O2CO2

點(diǎn)燃高溫CO2+C2CO?焦炭有兩方面的作用：是燃燒提供熱量是制取還原劑三.含雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度【例題】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？計(jì)算步驟：（2）將純物質(zhì)的質(zhì)量帶入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算（1）將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量（3）將計(jì)算得到的純物質(zhì)質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量第八章金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)

CONTENTS01.課堂導(dǎo)入02.新課講授03.課堂小結(jié)04.典型例題目錄課堂導(dǎo)入如圖1表示金屬活動(dòng)性順序表中銅、鐵和鋁被人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限。提疑：為什么銅的開(kāi)發(fā)使用比鐵和鋁早數(shù)千年？金屬被大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用主要和金屬的哪些性質(zhì)和特點(diǎn)有關(guān)？鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在，而是以化合物形式存在于各種礦物之中？金屬在自然界中的存在形式自然界中以單質(zhì)形式存在的金自然界中以單質(zhì)形式存在的銀新課講授

地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在。金屬在自然界中的存在形式磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)菱鐵礦（FeCO3）常見(jiàn)礦石及主要成分黃銅礦（主要成分是CuFeS2）輝銅礦（主要成分是Cu2S）鋁土礦（主要成分是Al2O3）常見(jiàn)礦石及主要成分赤鐵礦（主要成分是Fe2O3)在地殼中，礦物常與巖石混合共存在一起，形成礦石。思考：礦石是如何變成金屬的？猜測(cè)一下：我國(guó)古代利用金屬單質(zhì)的順序是怎樣的？為什么會(huì)這樣？為什么又稱(chēng)作金屬？二、一氧化碳還原氧化鐵早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。二、一氧化碳還原氧化鐵鐵架臺(tái)、硬質(zhì)玻璃管、橡皮塞、酒精燈、試管、酒精噴燈、導(dǎo)氣管氧化鐵粉末、一氧化碳、澄清的石灰水3、裝置：CO氧化鐵石灰水1、儀器：2、藥品：二、一氧化碳還原氧化鐵4、步驟①檢查裝置氣密性；②裝入樣品并固定；③向玻璃管內(nèi)通入CO氣體；④給氧化鐵加熱；⑤停止加熱；⑥停止通入CO。二、一氧化碳還原氧化鐵5、現(xiàn)象(及方程式的解釋)①玻璃管里紅色粉末逐漸變成黑色；②澄清石灰水變渾濁；③點(diǎn)燃尾氣時(shí)，產(chǎn)生藍(lán)色火焰。CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2OFe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫2CO+O2

2CO2點(diǎn)燃二、一氧化碳還原氧化鐵6、尾氣處理思考：1、酒精燈的作用？點(diǎn)燃尾氣，防治污染空氣。思考：2、你能否想到一個(gè)更好的處理方法？尾氣管出口通至酒精噴燈火焰處二、一氧化碳還原氧化鐵討論1.先通CO還是先點(diǎn)燃酒精燈？為什么？先通后點(diǎn)的原因是排凈空氣，防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸。2.先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？防止被還原出的鐵在較高的溫度下重新被氧化二、一氧化碳還原氧化鐵上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐三、鐵的冶煉1.原料：2.原理：在高溫下，利用_______與_______反應(yīng)生成的________把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、空氣化學(xué)方程式：鐵礦石、焦炭、焦炭氧氣一氧化碳黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O4含鐵量70%48.27%46.67%72.41%三、鐵的冶煉高爐3、設(shè)備：高爐煉鐵圖：三、鐵的冶煉4、煉鐵時(shí)各物質(zhì)的作用石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點(diǎn)是氣體還原劑具有流動(dòng)性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。三、鐵的冶煉5、爐內(nèi)主要反應(yīng)CO2+C=2CO高溫3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2高溫C+O2==CO2點(diǎn)燃CaO+SiO2==CaSiO3高溫CaCO3==CaO+CO2高溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅三、鐵的冶煉注意：帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量，即必須把含雜質(zhì)的物質(zhì)換算成純凈物。1、純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2、不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)算例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵多少?lài)?？解?001t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=800t高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO22×56800tx1602×56800tx=x=2×56×800t160=560t折合為含鐵96%的生鐵質(zhì)量為560t÷96%=583t答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵583噸四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)算鐵的冶煉一、金屬在自解界的存在有單質(zhì)和化合物兩種狀態(tài)二、一氧化碳還原氧化鐵高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2三、鐵的冶煉四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)算原理是高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來(lái)課堂小結(jié)1·工業(yè)煉鐵的主要原料中，正確的一組是()①鐵礦石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空氣A．①②⑤B．①②④⑤C．①③④⑤D．②③④2·工業(yè)煉鐵中會(huì)發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)，該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是()A．COB．Fe2O3

C．CO2D．FeDB典型例題3、在一定條件下，一氧化碳、木炭都能與氧化銅發(fā)生反應(yīng)，下列敘述正確的是()A．反應(yīng)產(chǎn)生的氣體都有毒B．反應(yīng)中都有紅色固體生成C．反應(yīng)類(lèi)型都是置換反應(yīng)D．反應(yīng)的生成物不同4、某化學(xué)興趣小組用以裝置探究煉鐵原理，關(guān)于該裝置和反應(yīng)過(guò)程描述錯(cuò)誤的是（

）A．盛裝藥品前應(yīng)先檢查裝置氣密性

B．加熱前要先通CO，加熱后B中出現(xiàn)渾濁

C．已知方框中連接的是C和D，導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍→b→c→d D．這種方法“煉”出的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上最大的區(qū)別是不含碳BC典型例題3·鋼鐵的冶煉是人類(lèi)文明的一個(gè)重要標(biāo)志，如圖是模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置圖．（1）寫(xiě)出冶煉生鐵的化學(xué)方程式

。（2）實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是

。（3）請(qǐng)寫(xiě)出一種證明產(chǎn)物中含有鐵粉的方法