课题8.3 金属资源的利用和保护 第1课时（课件）-2022-2023学年九年级化学下册同步精品课堂(人教版)

中物理 第八单元 金属和金属材料 人教版 化学（初中） 课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 同步精品课堂 4 典型例题 3 课堂小结 2 新课讲授 1 课堂导入 1 课堂导入 人类生活离不开金属 春秋时期吴国古墓中的铁丸和铁条的发掘，可以推断春秋末年的南方吴国，已经能够比较熟练地掌握生铁的冶炼技术。 2 新课讲授 金属在自然界中的存在形式 自然界中以单质 形式存在的金 自然界中以单质形 式存在的银 金属在自然界中的存在形式 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。金属的存在主要有两种形式： (1)单质形态：少数化学性质__________的金属，以单质形态存在，如________、________、______。 很不活泼 金 银 铂 常见矿石及主要成分 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 菱铁矿（FeCO3） (2)化合物形式：绝大多数金属都是以________的形式存在于矿石之中，如赤铁矿、钛铁矿等。 化合物 常见矿石及主要成分 铝土矿 主要成分Al2O3 黄铜矿 主要成分Cu2O 辉铜矿 主要成分Cu2S 工业上所需的金属都是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼的。其中提取量最大的金属是铁。 铁是如何冶炼的呢？ 二、一氧化碳还原氧化铁 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器， 从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 二、一氧化碳还原氧化铁 二、一氧化碳还原氧化铁 铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、导气管 氧化铁粉末(Fe2O3)、一氧化碳(CO)、澄清的石灰水 3、装置： CO 氧化铁 石灰水 1、仪器： 2、药品： 二、一氧化碳还原氧化铁 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe +3CO2 高温 氧化反应：得到氧的反应； 还原反应：失去氧的反应。 Fe2O3：能提供氧，具有氧化性是氧化剂。 CO：能夺氧，具有还原性，是还原剂。 4、原理 二、一氧化碳还原氧化铁 5、步骤 ①检查装置气密性； ②装入样品并固定； ③向玻璃管内通入CO气体； ④给氧化铁加热； ⑤停止加热； ⑥停止通入CO。 二、一氧化碳还原氧化铁 6、现象(及方程式的解释) ①玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色； ②澄清石灰水变浑浊； ③点燃尾气时，产生蓝色火焰。 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 2CO + O2 2CO2 点燃 二、一氧化碳还原氧化铁 7、尾气处理 思考：1、酒精灯的作用？ 点燃尾气，防治污染空气。 思考：2、你能否想到一个更好的处理方法？ 尾气管出口通至酒精喷灯火焰处 小结：尾气处理：①用燃着的酒精灯将尾气点燃或 ②用气球收集尾气 二、一氧化碳还原氧化铁 讨论 1.先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？ 先通后点的原因是排净空气，防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。 2.先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？ 防止被还原出的铁在较高的温度下重新被氧化 三、铁的冶炼 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 三、铁的冶炼 1.原料： 2.原理： 在高温下，利用_______与_______反应生成的 把铁从铁矿石中还原出来。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 石灰石、空气 化学方程式： 焦炭、铁矿石 焦炭 氧气 一氧化碳 黄铁矿 FeS2 （主要）赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 含铁量 70% 48.27% 46.67% 72.41% 三、铁的冶炼 高炉 3、设备： 高炉炼铁图： 三、铁的冶炼 4、炼铁时各物质的作用 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。 三、铁的冶炼 5、炉内主要反应 CO2 + C = 2CO 高温 3CO+Fe2O3 ==2Fe+3CO2 高温 C+O2==CO2 点燃 CaO+SiO2==CaSiO3 高温 CaCO3==CaO+CO2 高温 提供热量 提供还原剂 造渣，除去二氧化硅 三、铁的冶炼 思考：工业上用该方法得到的是纯铁吗？ 不是，高炉炼得的铁里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷和硫，因而是铁的合金—生铁。它硬而脆，不利于加工。所以，人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气治炼，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢