九年級化學下冊 第8單元 課題3 金屬資源的利用和保護（第1課時）課件 （新版）新人教版

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1、課 題 3 金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護（ 第 課 時 ） 導 入 1如 圖 1表 示 金 屬 活 動 性 順 序 表 中 銅 、 鐵 和 鋁 被 人 類 大 規(guī) 模 開 發(fā) 、利 用 的 大 致 年 限 。提 疑 ： 為 什 么 銅 的 開 發(fā) 使 用 比 鐵 和 鋁 早 數(shù) 千 年 ？ 金 屬 被 大 規(guī) 模 開 發(fā) 、利 用 主 要 和 金 屬 的 哪 些 性 質 和 特 點 有 關 ？ 鈉 、 鎂 等 金 屬 為 什 么 在 自然 界 中 不 能 以 單 質 形 式 存 在 ， 而 是 以 化 合 物 形 式 存 在 于 各 種 礦 物 之中 ？ 導 入 2為 紀 念 199

2、6年 中 國 鋼 產 量 突 破 1億 噸 而 發(fā) 行 的 郵 票 。 自然 界 以 單 質 形 式 存 在 的 金 銀 。我 們 知 道 自 然 界 中 只 有 金 、 銀 等 少 數(shù)金 屬 以 單 質 形 式 存 在 ， 大 部 分 的 金 屬是 以 化 合 物 形 式 存 在 的 ， 那 么 我 們 在 生 產 、 生 活 中 用 到 最 多 的 金 屬 鐵 是怎 樣 煉 成 的 ？ 導 入 3 鋼 鐵 是 怎 樣 煉 成 的 是 前 蘇 聯(lián) 作 家 尼 古 拉 奧 斯 特 洛 夫 斯基 所 著 的 一 部 長 篇 小 說 。 有 一 名 鋼 鐵 廠 的 工 人 誤 把 這 本 書 當

3、成 介 紹 鋼鐵 是 怎 樣 煉 成 的 科 技 書 籍 。 同 學 們 讀 過 了 鋼 鐵 是怎 樣 煉 成 的 ， 你 知 道 鋼鐵 是 怎 樣 煉 成 的 的 嗎 ？ 鋼鐵 有 哪 些 元 素 組 成 的 ？ 一 、 金 屬 資 源 概 況1.人 類 目 前 普 遍 使用 的 金 屬 有 哪 些 ? 2.這 是 否 和 它 們 在地 殼 中 的 含 量 有 一定 的 關 系 呢 ? 地 殼 中 各 種 元 素 的 含 量 （ 質 量 分 數(shù) ） 工 業(yè) 上 把 能 用 來 提 煉 金 屬 的 礦 物 叫 _ _礦 石二 、 鐵 的 冶 煉 比 較 Fe2O3與 Fe的 組 成 差 異 ，

4、設 想 用 什 么 方法 或 試 劑 去 完成 鐵 的 冶 煉 。鋼 和 鐵 有 著 非 常 廣 泛 和 重 要 的 應 用 ， 它 們 在 某 種 程 度 上 代 表 了 一個 國 家 工 業(yè) 發(fā) 展 的 水 平 。 鐵 的 冶 煉早 在 春 秋 戰(zhàn) 國 時 期 ， 我 國 就 開 始 生 產 和 使 用 鐵 器 ， 從 公 元 1世 紀 起 ，鐵 便 成 了 一 種 最 主 要 的 金 屬 材 料 。 1. 有 哪 些 物 質 可 以 把 鐵 從 它 的 氧 化 物 中 還 原 出 來 ？2.觀 察 圖 8-20， 并 結 合 學 習 的 一 氧 化 碳 還 原 氧 化 銅 的 知 識 ，

5、 思 考 ： （ 1） 實 驗 室 還 原 氧 化 鐵 的 原 理 ：（ 2） 現(xiàn) 象 ：比 較 Fe2O3與 Fe的 組 成 差 異 ,設 想 用 什 么 方 法 或 試 劑 去 完 成 鐵 的 冶 煉 H2 , C, CO 紅 色 的 Fe2O3變 黑 .同 時 產 生 使 石 灰 水 變 渾 濁 的 氣 體 思 考 工 業(yè) 上 鐵 礦 石 冶 煉 成 鐵 的 相 關 知 識1.原 料 ：2.原 理 ：3.設 備 ：4.過 程 ： 鐵 的 冶 煉 （ 以 赤 鐵 礦 為 例 ）焦 炭 、 石 灰 石 、 鐵 礦 石在 高 溫 下 ， 利 用 焦 炭 與 氧 氣 反 應 生 成 的 一 氧

6、化碳 把 鐵 從 鐵 礦 石 中 還 原 出 來高 爐 點 燃C + O 2 = CO2 高 溫C + CO2 = 2COFe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高 溫 問 題 ： 在 實 驗 過 程 中 應 注 意 哪 些 安 全 事 項 ？ 實 驗 中 的 注 意 事 項 。1 先 通 CO， 再 加 熱 ， 目 的 是 將 玻 璃 管 中 的 空 氣 排 盡 。2 實 驗 完 畢 后 ， 先 停 止 加 熱 繼 續(xù) 通 CO至 冷 卻 ， 目 的 防 止 石 灰 水 倒 吸 。 3 用 酒 精 燈 點 燃 尾 氣 的 作 用 是 ： 防 止 一 氧 化 碳 污 染 空 氣 。 實

7、 驗 室 用 一 氧 化 碳 還 原 氧 化 鐵 尾 氣 處 理 ： 用 燃 著 的 酒 精 燈 將 尾 氣 點 燃 或 用 氣 球 收 集 尾 氣 CO 還 原 氧 化 鐵 必 須 在 封 閉 的 硬 質 玻 管 中 進 行 ， 防 止 CO 污 染 空 氣 。證 明 產 物 中 有 鐵 粉 的 方 法 是 ： 用 磁 鐵 吸 (或 加 稀 鹽 酸 ) 2CO + O 2 2CO 2（ 尾 氣 處 理 ） 將 鐵 礦 石 中 的 SiO2轉變 為 爐 渣點 燃 C + O2 = 2CO2高 溫 C + CO2 = 2CO （ Fe2O3） 生 鐵出 鐵 口 爐 渣 出 渣 口 Fe2O3 +

8、 3CO = 2Fe + 3CO2高 溫 高 爐 氣 體 高 爐 氣 體 產 生 一 氧 化 碳 提 供 熱 量 例 1. 1000t含 氧 化 鐵 80%的 赤 鐵 礦 石 ， 理 論 上 煉 出 中 含 鐵96%的 生 鐵 多 少 噸 ？解 ： 設 理 論 上 可 煉 出 鐵 的 質 量 為 x 代 入 方 程式 計 算 時一 定 要 純凈 的 質 量 160 2 56 800t xx= 560 t Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高 溫方 法 一 ： 分 步 法 答 ： 理 論 上 練 出 含 鐵 96%的 生 鐵 583t。 560t 96% = 583 t氧 化 鐵 的 質 量

9、： 1000t 80% =800t 160 2 56 800 t X 三 、 有 關 雜 質 問 題 的 計 算 例 1： 用 1000 t含 氧 化 鐵 80 的 赤 鐵 礦 石 ， 理 論 上 可 以 煉 出 含鐵 96 的 生 鐵 多 少 噸 ?解 ： 設 理 論 上 可 以 煉 出 含 鐵 96%的 生 鐵 的 質 量 為 x。160 2 561000t 80 x 96% 160 2 56 1000t 80 x 96% x= 2 56 1000t 80 160 96% = 583 tFe2O3+3CO 2Fe+3CO2高 溫答 ： 理 論 上 可 以 練 出 含 鐵 96%的 生 鐵

10、583t。方 法 二 ： 解 :Fe的 質 量 為 1000 t 96%=960 t。設 鐵 礦 石 的 質 量 為 x,則 氧 化 鐵 的 質 量 為 70%x。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2例 2 某 煉 鐵 廠 每 天 生 產 1000 t含 Fe 96%的 生 鐵 ,理 論 上 需 消耗 含 Fe2O3 70%的 赤 鐵 礦 石 多 少 噸 ? x =1959.2 t。 答 :需 消 耗 含 Fe 2O3 70%的 赤 鐵 礦 石 1959.2噸 。 160 11270%x 960 t160 112 70%x 960 t 煉 鐵 和 煉 鋼 的 比 較煉 鐵 煉 鋼目 的 把

11、鐵 從 礦 石 中 還 原 出 來 通 過 氧 化 把 碳 硫 等 減 少原 理 一 氧 化 碳 還 原 氧 氣 氧 化原 料 鐵 礦 石 、 石 灰 石 、 焦 炭 、空 氣 生 鐵 、 氧 氣 ， 氧 化 鈣設 備 煉 鐵 高 爐 轉 爐 、 平 爐 、 電 爐【 拓 展 延 伸 】 1.下 列 礦 石 的 主 要 成 分 表 述 錯 誤 的 是 ( ) A.黃 鐵 礦 (FeS2) B.菱 鐵 礦 (FeCO3) C.黃 銅 礦 (CuFeS2) D.輝 銅 礦 (CuS)解 析 :輝 銅 礦 的 主 要 成 分 為 Cu2S.故 選 D. D 2.(2015 啟 東 市 一 模 )下

12、圖 是 實 驗 室 用 CO還 原 氧 化 鐵 的 裝 置 ,關 于該 實 驗 ,下 列 說 法 錯 誤 的 是 ( ) A.實 驗 時 應 先 給 玻 璃 管 加 熱 ,后 通 COB.實 驗 時 ,試 管 中 澄 清 的 石 灰 水 變 渾 濁 ,證 明 該 反 應 有 二 氧 化 碳 生 成C.實 驗 中 能 觀 察 到 玻 璃 管 中 紅 棕 色 粉 末逐 漸 變 成 黑 色D.為 了 減 少 空 氣 污 染 ,應 增 加 尾 氣 處 理 裝置解 析 :一 氧 化 碳 有 可 燃 性 ,加 熱 或 點 燃 一 氧 化 碳 和 空 氣 或 氧 氣 的 混 合 物可 能 發(fā) 生 爆 炸 ,

13、故 一 氧 化 碳 還 原 氧 化 鐵 實 驗 開 始 時 要 先 通 入 純 凈 的 一 氧化 碳 ,排 凈 裝 置 內 的 空 氣 ,然 后 再 點 燃 酒 精 噴 燈 ;試 管 中 澄 清 的 石 灰 水 變渾 濁 ,證 明 該 反 應 有 二 氧 化 碳 生 成 ;一 氧 化 碳 與 氧 化 鐵 反 應 生 成 鐵 和 二 氧 化 碳 ,故 看 到 的 現(xiàn) 象 為 玻 璃 管 中 紅 棕 色 固 體 變 為 黑 色 ;尾 氣 中 有 一 氧化 碳 ,一 氧 化 碳 有 毒 ,所 以 一 定 要 進 行 尾 氣 處 理 .故 選 A. A 3.某 工 廠 要 用 赤 鐵 礦 石 (主 要

14、 成 分 是 氧 化 鐵 ,假 設 雜 質 不 含 鐵 元素 )來 煉 制 生 鐵 .若 要 煉 制 含 鐵 96%的 生 鐵 63 t,假 設 在 煉 制 過 程 中 損 失10%鐵 的 元 素 ,則 理 論 上 需 要 含 雜 質 20%的 赤 鐵 礦 石 的 質 量 是 ( ) A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t解 析 :63 t含 鐵 96%的 生 鐵 中 鐵 的 質 量 為 :63 t 96%,則 理 論 上 所 煉鐵 的 質 量 為 63 t 96% (1-10%)=63 t 96% 10/9 設 需 要 含 雜 質 20%的 赤 鐵 礦 石 的 質 量 為

15、 x,則 : 3CO+Fe 2O3 2Fe+3CO2 160 112 (1-20%)x 63 t 96%解 得 x=120 t.故 選 A 160 112(1-20%)x 63 t 96%= A 4 .(2 0 1 5 呼和浩特中考)鋼鐵是使用最多的金屬材料.(1 )人類從自然界提取量最大的金屬是鐵,高爐煉鐵的原料是鐵礦石、空氣、石灰石和.(2 )鋁的活動性比鐵強,但在生活中常在鐵的表面涂上鋁粉.其原因是 .(3 )金屬鈷(Co)與鐵具有相似的化學性質.CoCl2固體是藍色的,CoCl2溶液是粉紅色的.現(xiàn)將金屬鈷投入稀鹽酸中,發(fā)生化學反應Co+2HCl CoCl2+ H2 .該 反 應 的 實

16、 驗 現(xiàn) 象 為 . .解 析 :(1)高 爐 煉 鐵 的 原 料 是 鐵 礦 石 、 空 氣 、 石 灰 石 和 焦 炭 .(2)鋁 的活 動 性 比 鐵 強 ,但 在 生 活 中 常 在 鐵 的 表 面 涂 上 鋁 粉 .其 原 因 是 常 溫 時 ,鋁 能 和 空 氣 中 的 氧 氣 反 應 ,在 表 面 生 成 致 密 的 氧 化 物 薄 膜 ,保 護 里 面 的 鐵 不 被 腐 蝕 .(3)金 屬 鈷 投 入 稀 鹽 酸 中 時 ,發(fā) 生 化 學 反 應 : Co+2HCl CoCl2+H2 .隨 著 反 應 的 進 行 ,金 屬 不 斷 溶 解 ,表 面 產 生 氣 泡 ,溶 液

17、由無 色 變 為 粉 紅 色 . 焦 炭金屬不斷溶解,表面產生氣泡,常 溫 時 ,鋁 在 空 氣 中 表 面 生 成 致 密 的 氧 化 物薄 膜 ,保 護 里 面 的 鐵 不 被 銹 蝕溶 液 由 無 色 變 為 粉 紅 色 課 題 3 金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護第 1課 時一 、 金 屬 資 源 概 況二 、 鐵 的 冶 煉1.主 要 原 理 :3CO+Fe2O32.原 料 :鐵 礦 石 、 焦 炭 、 石 灰 石 、 空 氣3.設 備 :高 爐4.實 驗 室 還 原 氧 化 鐵三 、 原 料 或 產 物 有 雜 質 的 相 關 計 算2Fe + 3CO2 一 、 教 材 作 業(yè)【 必 做 題 】教 材 第 21頁 練 習 與 應 用 的 4、 5題 .【 選 做 題 】教 材 第 21頁 練 習 與 應 用 的 1、 6題 .二 、 課 后 作 業(yè)