内容正文:
6.3 金属矿物与冶炼
科粤版 化学(初中)
学习目标
重点、难点
1.会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算;
2.掌握工业炼铁的原理。
1.知道常见金属矿物的主要成分;
2.掌握实验室模拟炼铁的实验原理,操作及注意事项,能描述实验现象并正确书写相关的化学方程式;
3.知道工业炼铁的原理:原料、设备及产品;
4.能根据化学方程式对某些含有杂质的反应物或生成物进行计算。
新课引入
人类生活离不开金属
为人类社会作出许多贡献的金属是从哪里来的呢?它们来自地壳中天然存在的矿物。其中,有少数很不活泼的金属,如金、银、铂能以单质形态存在,绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物之中。
新课引入
常见金属在地壳中的质量分数
由此可见:铝和铁的含量最多,加上钙、钠、钾、镁一共6种金属元素,占了地壳总质量的23. 14%,其余众多金属元素在地壳中的储存量是很少的。例如铜,仅占十万分之七,金就更少了,仅占十亿分之五。
常见金属元素在地壳中所占的质量分数
元素名称 铝 铁 钙 钠 钾 镁 其余60余种金
属元素
质量分数/% 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 <1
新课讲解
自然界中极少数金属以单质形式存在
新课讲解
自然界中以单质存在的金
自然界中以单质存在的银
一、金属矿石
1、少数很不活泼的金属,如Au、Ag以单质形式存在,
大部分以化合物形式存在。
2、金属的冶炼先后顺序
(1)金属活动性
(2)金属的冶炼难易程度
注:与金属地壳中的含量无关
新课讲解
赤铁矿
Fe2O3
褐铁矿
Fe2O3·XH2O
磁铁矿
Fe3O4
FeS2
黄铁矿
菱铁矿
Fe2CO3
新课讲解
一、常见的金属矿石
铝土矿:
主要成分 Al2O3
明矾石: 主要成分KAl(SO4)2∙12H2O
赤铜矿:
Cu2O
新课讲解
如何转化呢?
新课讲解
二、钢铁是怎么炼成的
讨论与交流
视频:一氧化碳还原氧化铁
新课讲解
进行课本177页的实验,实验过程中注意安全(一氧化碳有毒),注意观察实验现象并记录。
铁矿石是怎样炼成铁的呢?让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。
新课讲解
【观察与思考】
1、为什么通一段时间CO后,再加热Fe2O3?
5、澄清石灰水的作用是什么?
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么?
2、实验结束前,为什么还要通CO直至试管完全冷却?
4、你如何验证得到的是铁粉?
新课讲解
观察实验并思考下列问题:
【一氧化碳还原氧化铁】
实验步骤:
(1)连接仪器;
(2)检查装置的气密性;
(3)装入药品并固定装置;
(4)向硬质玻璃管内通入CO气体;
(5)给氧化铁加热;
(6)停止加热;
(7)等玻璃管冷却至室温后停止通入CO气体,熄灭右端酒精灯。
新课讲解
【交流与讨论】
现象 红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰
方程式
新课讲解
【交流与讨论】
实验要点
(1)为什么要进行尾气处理?尾气如何处理?
因为CO有毒会污染环境,点燃或收集
(2)实验中为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3?
排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸
(3)实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却?
防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸
新课讲解
【交流与讨论】
拓展延伸
方法一: ;
方法二: ;
方法三: ,
点燃
用气球收集
防止污染空气
再利用
尾气的处理:
目 的: 。
新课讲解
1、为什么通一段时间CO后,再加热Fe2O3?
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么?
2、实验结束前,为什么还要通CO直至试管完全冷却?
目的是排尽试管内的空气,防止CO与空气混合气体加热
时发生爆炸
目的是将尾气中有毒气体CO点燃,转化为CO2。
目的是防止水倒吸;防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
新课讲解
【交流与讨论】
观察实验并思考下列问题:
5、澄清石灰水的作用是什么?
4、你如何验证得到的是铁粉?
检验产生的气体是CO2。
(1)用磁铁吸。若黑色粉末能被吸引,则证明是铁。
(2)取少量黑色粉末加入稀盐酸。
若有气泡产生,溶液变成浅绿色,则证明是铁。
(3)取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。若有红色物质 析出,则证明是铁。