第八单元 课题3 金属资源的利用和保护-【教材解读】2023秋九年级下册初三化学（人教版)

第 八 单 元 第八单元 金属和金属材料 课题 3 金属资源的利用和保护 知识点一 金属资源在自然界的存在 1.金属的存在形式 （1）单质：金、银等少数很不活泼的金属。 （2）化合物：其余的金属。 2.金属矿石 知识点二 铁的冶炼 1.实验探究：一氧化碳还原氧化铁 【实验目的】认识一氧化碳的还原性，掌握实验室中一 氧化碳还原氧化铁的原理。 【实验原理】3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 【实验药品】氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳 气体。 【实验仪器】铁架台（2套）、硬质玻璃管、单孔橡胶塞 铁是目前人类从矿物 中提取量最大的金属用来提炼金属 的矿物叫矿石 *" 铁制品的防锈措施 生活经验告诉我们，切过 菜的菜刀、炒过菜的铁锅洗刷 干净，并保持干燥才能防止它 们生锈。 冶炼金属选择矿石的原则 （1）所需提炼金属的含 量高。 （2）矿石在冶炼过程中 对环境污染小。 （3）冶炼途径尽可能 简便。 21 第 八 单 元 化学 九年级 下册 （2个）、酒精喷灯、酒精灯、双孔橡胶塞、导气玻 璃管。 【实验装置】 【实验步骤】 【实验现象】 （1）红棕色粉末逐渐变成黑色； （2）试管内澄清石灰水变浑浊； （3）尾气燃烧并产生蓝色火焰。 【实验结论】氧化铁在高温下被一氧化碳还原成单质 铁，同时产生二氧化碳。 【实验反思】一氧化碳还原氧化铁的注意事项： （1）在通入气体前一定要检验装置的气密性。 （2）点燃酒精喷灯前先通入 CO，目的是排出装置内 的空气，以免加热时 CO与空气混合，可能会发生 爆炸。 （3）点燃酒精喷灯前要先点燃酒精灯，燃烧掉尾气中 的CO，防止污染空气。 （4）实验结束后继续通入CO，目的是防止生成的铁在 较高的温度下重新被氧化；防止试管内的液体倒吸入 热的玻璃管，造成玻璃管炸裂。 3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 2CO+O2点燃 2CO2 Ca（OH）2+CO2 CaCO3↓+H2O 可燃性气体，使用前需要验纯 -@ 一氧化碳还原氧化铁实验中 尾气的处理方法 （1）燃烧法。在导管的末 端放一个燃着的酒精灯，将 CO燃烧掉。 （2）气球收集法。在导管 的末端系一个小气球收集CO。 （3）排水收集法。用排水 法收集尾气，装置如下： 检验一氧化碳还原氧化铁 固体生成物的方法 （1）取适量反应后的黑 色粉末，看是否能被磁铁完 全吸引。 （2）取适量反应后的黑 色粉末于试管中，加入足量 的稀盐酸，若黑色粉末溶 解，产生气泡，溶液变为浅 绿色，则黑色粉末为铁。 22 第 八 单 元 第八单元 金属和金属材料 2.工业炼铁 工业炼铁与实验室“炼铁”的比较 （1）原料不同。工业炼铁的原料有铁矿石、焦 炭、石灰石和空气，焦炭与空气发生一系列化学反应 得到一氧化碳，同时放出大量的热，为反应提供高温 条件，而实验室“炼铁”采用直接通入还原剂一氧化 碳的方法。 （2）设备不同。工业炼铁使用高炉，可实现连续 投料、连续生产，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管， 用酒精喷灯来实现“高温”条件。 （3）产物不同。高炉炼铁得到的铁是生铁；实验 室中一氧化碳还原氧化铁得到的是纯净的铁。 知识点三 有关化学反应中杂质问题的计算 1.计算原理 实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质。在 计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 （1）化学方程式所表达的都是纯净物之间发生的反 应，所体现的各物质的质量比都是纯物质之间的质量 关系。 （2）含有杂质的物质在进行计算时，必须将其质量换 算成纯物质的质量，再代入化学方程式进行计算。 将生铁冶炼成钢主要是 将生铁中过量的碳转变为气 体除去，即“百炼成钢”，主要 反应为C+O2 高温 CO2。 -@ 常见金属的冶炼方法 （1）热分解法：极少数金 属（如银、汞）的化合物不稳 定，加热就可以分解成金属单 质。如2HgO △ 2Hg+O2↑。 （2）电解法：较活泼金属 （如钠、镁、铝等）的矿物很稳 定，靠电解才能将它们还原出 来。如 2Al2O3（熔融） 电解冰晶石 4Al+3O2↑。 （3）热还原法：很多金属 （如铜等）的冶炼跟铁类似，在 加热（或高温）条件下，将金属 化合物与焦炭或氢气或一氧 化碳发生反应，还原得到金属 单 质 。 如 CO+CuO △ Cu+ CO2。 23 第 八 单 元 化学 九年级 下册 2.计算公式 （1）纯物质的质量分数（纯度）=纯物质的质量 样品的质量 ×100%= 1-杂质的质量分数。 （2）纯物质的质量=样品的质量×纯物质的质量分数。 （3）样品的质量= 纯物质的质量 纯物质的质量分数 。 3.计算步骤 （1）将含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。 （2）将纯物质的质量代入化学方程式进行计算。 （3）将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的 质量。 知识点四 金属资