第八单元 课题3 第1课时 金属资源的利用和保护（1）-2020-2021学年九年级化学下册同步课时教师讲课稿（人教版）

课题3 金属资源的利用和保护 （第1课时） 第八单元 金属和金属材料 * 金属资源在自然界的存在 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。 金属的存在形式： 单质( 少数，如金和银) 化合物( 大多数，如各种铁矿石) 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 * 地壳中含量最多的金属是Al 金属元素在地壳中含量 元素名称 质量分数% 元素名称 质量分数% 铝 7.73 镁 2.00 铁 4.75 锌 0.008 钙 3.45 铜 0.007 钠 2. 74 银 0.00001 钾 2.47 金 0.0000005 * 工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。常见的金属矿石如图： 磁铁矿（主要成分是Fe3O4） 赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ） 黄铜矿（主要成分是CuFeS2） 辉铜矿（主要成分是Cu2S） 菱铁矿（主要成分是FeCO3 ） 铝土矿（主要成分是Al2O3） * 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。 * 一、铁的冶炼 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 生熟炼铁炉一 生熟炼铁炉二  * 1.实验室炼铁 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应 现象： 红棕色粉末变成黑色 澄清石灰水变浑浊 尾气火焰呈蓝色 高温 Fe2O3＋3CO 　　2Fe＋3CO2 CO2＋Ca(OH) 2 　　 CaCO3↓ ＋H2O 点燃 2CO＋O2 　　 2CO2 证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 ) * 实验步骤 （1）检查装置气密性 （2）装药品，固定仪器 （3）通入CO气体 （4）验纯后，点燃酒精灯 （5）点燃酒精喷灯 （6）反应结束，熄灭酒精喷灯 （7）冷却后停止通CO （8）熄灭酒精灯 注意事项： （1）先通入CO的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与 空气混合发生爆炸； （2）冷却后停止通CO的目的：防止还原生成的铁粉在较高温度下被重新氧化，防止石灰水倒流使硬质玻璃管炸裂 （3）尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO要经过点燃处理或收集备用，防止污染空气 * 2、工业炼铁 （1）原料 焦炭、石灰石、铁矿石 （2）原理 在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来（以赤铁矿为例） （3）主要设备 炼铁高炉 高温 Fe2O3＋3CO 　　2Fe＋3CO2 * 高炉炼铁 ①焦炭作用：提供热量和还原剂一氧化碳 ②石灰石作用： 将铁矿石中的SiO2变成炉渣除去 ④出铁口比出渣口低，因为生铁的密度比炉渣的密度大 ③产品：生铁 C+O2 CO2 高温 C+CO2 2CO 高温 高温 Fe2O3＋3CO 　　2Fe＋3CO2 * 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。 3.含杂质的物质的化学方程式的计算 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系： 列比例时，一定要用纯量。 m(纯) = m(不纯 )×纯度 m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度 * 【例题】用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少 t ? 解：设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为x 160 2×56 1000t×80％ x·96% 方法一： 答：理论上练出含铁96%的生铁583t。 160 1000t×80％ 2×56 x·96% 2×56× 1000t×80％ 160×96% x= = 583 t 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 * 方法二： 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。 设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。 160 112 800t x x＝560t 折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t　　 答：理论上练出含铁96%的生铁583t。 Fe2O3+3