课题3 金属资源的利用和保护（第1课时 金属资源及其利用）（备课堂）-【上好课】2021-2022学年九年级化学下册同步备课系列（人教版）

课题3 金属资源的利用和保护 课时1 第八单元 金属和金属材料 1 新课导入 无处不在的金属材料 2 地壳中金属元素的含量 元素名称 质量分数/% 铝 7.73 铁 4.75 钙 3.45 钠 2.74 钾 2.47 镁 2.00 锌 0.008 铜 0.007 银 0.00001 金 0.0000005 交流讨论：目前人类普遍使用的金属有哪些？ 铝合金楼梯 不锈钢水壶 铜导线 黄金戒指 银手镯 金属元素在自然界中的存在形式 （1）单质：极少数不活泼的金属（如铂、金、银等） 自然单质金 自然单质银 铁的矿物 赤铁矿 主要成分Fe2O3 磁铁矿 主要成分Fe3O4 菱铁矿 主要成分FeCO3 （2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、锌、钠和钙等）。 硫铁矿 主要成分FeS2 黄铜矿 主要成分CuFeS2 辉铜矿 主要成分Cu2S 铜的矿物 铝土矿 主要成分Al2O3 铝的矿物 （2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、锌、钠和钙等）。 6 工农业生产和生活中使用最广泛的金属是铁，思考下列问题。 1.怎样把铁矿石变成铁呢？ 把铁元素从铁矿石中提炼出来。 2.我们学过哪些能得到铁的化学方程式呢？ 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ 高温 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 高温 赤铁矿 工业炼铁 7 实验演示：一氧化碳还原氧化铁 步骤： ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③通入纯净的CO； ④给氧化铁加热； ⑤停止加热； ⑥停止通入CO。 现象：红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，澄清的石灰水逐渐变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 红色 黑色 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 CO起还原剂的作用 用酒精灯点燃尾气是防止未反应的一氧化碳逸散到空气中污染空气 用密封的塑料袋收集也可以 可以用磁铁来判断反应产物是否为铁 反应开始时，应该先点燃尾部的酒精灯。 将生成的气体通入到澄清的石灰水中，观察石灰水是否变浑浊，以此判断是否产生二氧化碳气体。 反应结束后，应该先熄灭此处的酒精喷灯。 古代炼铁 现代炼铁高炉 工业炼铁 11 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 C+O2 CO2 高温 CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑ 高温 CO2+C 2CO 高温 原料：铁矿石、焦炭、石灰石 炼铁高炉 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 高温 Fe2O3＋3CO === 2Fe＋3CO2 高炉炼铁的产物：生铁 含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金 硬而脆，不利于加工 交流讨论：高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？ 可经过吹氧冶炼等工序生产钢，含碳量降至0.03%~2%的铁合金 含杂质问题的计算 纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度 例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨？ 纯度＝ ×100% 纯净物的质量 不纯物质的总质量 分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量： 方法1：根据化学式： 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁 1000t×80％=800 t 2×56 160 = 560 t ×100% 800 t× 560 t ÷96% = 583.3 t 矿石中Fe2O3的质量： Fe2O3中铁元素的质量： 可得到生铁的质量： 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% x = 2×56×1000t×80％ 160×96% = 583.3 t 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t 。 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 高温 方法2：根据化学方程式 1、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76％的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98％的生铁多少t？ 2、冶炼2000t含杂质3％的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿石多少t？ 练习 课堂小结 1.金属资源的概况 2. 铁的冶炼 ①炼铁的原理： ②工业炼铁设备：炼铁高炉 ③工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石 3.有关含杂质物质的计算 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 1．在自然界中以单质形式存在的是（ ） A．铁 B．铝 C．镁