内容正文:
2.5 物质的转化
(第二课时)
初
中科学·浙教版
1
金属的存在形式
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余大多数都以化合物形式存在(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
金属的存在形式
赤铁矿
(主要成分是Fe2O3)
磁铁矿
(主要成分是Fe3O4)
菱铁矿
(主要成分是FeCO3)
铁矿石
矿石:能用来提炼金属的矿物。
金属的存在形式
铝土矿
(主要成分是Al2O3)
黄铜矿
辉铜矿
(主要成分是CuFeS2)
(主要成分是Cu2S)
其他矿石
金属的冶炼
古代冶铁图
金属的冶炼
①取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起,装入试管中。
②加热一段时间后,发现试管壁出现:______
③澄清石灰水变:_______,
说明了___________________。
实验1
碳与氧化铜反应
金属的冶炼
①取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起,
装入试管中。
②加热一段时间后,发现试管壁出现:______
③澄清石灰水变:_______,
说明了___________________。
红色物质
变浑浊
产生的气体是二氧化碳
化学方程式:
C
+
CuO
Cu
+
CO2
2
2
高温
实验1
碳与氧化铜反应
金属的冶炼
常见的还原剂有:
还原性是物质的化学性质。
还原反应:
含氧化合物里的氧被夺取的反应。
还原剂:
具有从含氧化合物里夺取氧的能力。
还原性:
具有还原性的物质
C、
CO、
H2
还原剂C在高温下也能夺取CO2中的氧
化学方程式:
C
+
CuO
Cu
+
CO2
2
2
高温
金属的冶炼
实验2
一氧化碳与还原金属
一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧,产生游离态的金属单质。
金属的冶炼
点击图片播放
实验视频
红色粉末变黑色
澄清石灰水变浑浊
Fe2O3
3CO2
+
3CO
2Fe
+
实验现象:
金属的冶炼
1. 检查装置气密性;
2. 将适量的氧化铁装入试管并固定装置;
3. 点燃右边的酒精灯;
4. 通入一氧化碳气体;
5. 点燃酒精喷灯给氧化铁加热;
6. 待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 ;
7. 待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳,然后熄灭右边
的酒精灯。
实验步骤:
一氧化碳早出晚归,酒精灯先进后出
思考与讨论
1.实验开始时为什么要先通入一会儿CO?
排出实验装置内的空气,以免CO与空气混合,加热时可能发生爆炸。
2. 石灰水的作用有哪些?
澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳,并吸收二氧化碳,便于处理尾气。
3. 实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却?
防止氧化铁还原生成的铁,在较高温度下重新被氧化。
金属的冶炼
①观察氧化铜的颜色:_________。
黑色粉末
②在一支试管中加入少量氧化铜,如图所示,通入氢气,过一会儿,再给氧化铜加热,注意观察试管中的氧化铜有什么变化。___________________。
H2
CuO
黑色逐渐变成变红色
③反应完成后停止加热,继续通入氢气,
直到试管冷却。
实验2
氢气与氧化铜反应
金属的冶炼
化学方程式:
H2
+
CuO
Cu
+
H2O
实验中的注意问题:
H2
CuO
装置上:
1、试管口略向下倾斜。
2、导气管要伸到试管底部。
防止反应生成的水倒流
排净试管中的空气
操作上:
1、实验前,先通氢气,后点燃酒精灯。
防止氢气与空气混合,加热时发生爆炸
2、实验停止后,继续通入氢气,直到冷却。
防止灼热的铜重新被空气中氧气所氧化
氢灯灯氢
高温
工业炼铁
含杂质物质的化学方程式计算
在实际生产中,所用的原料或产物一般含有杂质。
而在计算用料和产量时,只有纯净物才能代入化学方程式进行计算。
在计算用料和产量时必须考虑杂质问题。
含杂质物质的化学方程式计算
例题:用1 000t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?
分析:代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量:
赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁
方法1:根据化学式:
1 000t×80%×70%÷96% = 583 t (铁元素质量守恒)
方法2:根据化学方程式计算:
含杂质物质的化学方程式计算
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高温
解:1 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000t ×80%=800t。
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
160