课题3 金属资源的利用与保护 第1课时（同步课件）-2023-2024学年九年级化学下册同步精品课堂（人教版）

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用与保护 第1课时 1 本节重点 本节难点 1 金属资源在自然界的存在 2 铁的冶炼 3 有关含杂质物质的计算 知识导航 人类每年要提取数以亿吨计的金属， 用于工农业生产和其他领域。其中， 提取量最大的是铁 铁年产量 第一 01 02 铝年产量 第二 03 铜年产量 第三 新课导入 3 如何从金属矿石中提取我们想要的金属呢？ 新课导入 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。 自然界中的几种矿石 金 Au 银 Ag 铂 Pt 以单质形式存在的金属 陨铁Fe 新课讲授 含铁元素的矿石 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 黄铁矿 FeS2 自然界中的几种矿石 以化合物形式存在 新课讲授 黄铜矿 CuFeS2 辉铜矿 Cu2S 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 含铜元素的矿石 自然界中的几种矿石 以化合物形式存在 新课讲授 铝土矿 Al2O3 明矾石 KAl(SO4)·12H2O 含铝元素的矿石 自然界中的几种矿石 以化合物形式存在 新课讲授 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器， 从1世纪起， 铁便成了一种最主要的金属材料。 战国山字格铜柄铁剑 人类最早使用的铁矿石 陨铁 新课讲授 古代炼铁 铁的冶炼 现代炼铁 新课讲授 为纪念1996年钢铁产量突破1亿吨而发行的邮票 铁的冶炼 新课讲授 怎样把铁矿石变成铁呢？ 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ 高温 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 铁的冶炼 把铁元素从铁矿石中提炼出来 回顾：得到铁的化学方程式呢？ 工业炼铁的原理 新课讲授 12 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 铁矿石、焦炭、石灰石 高炉气体 高炉气体 出铁口 进风口 O2 N2 热空气 生铁 进风口 出渣口 CO2+C 2CO 高温 C+O2 CO2 高温 CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑ 高温 炉渣 铁的冶炼 炼铁的原料 炼铁原理 新课讲授 因为这两种矿石含铁量高(质量分数大)，且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。 常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？ 赤铁矿Fe2O3 磁铁矿Fe3O4 最适宜炼铁的两种矿石： 新课讲授 【例1】关于工业炼铁的说法正确的是( ) A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取CO C．在高炉中冶炼出来的是生铁，不是纯铁 D．高炉的尾气成分为CO，可以直接排放 C 【详解】A、铁矿石用于炼铁是因为含有大量铁的化合物，故 A 选项错误； B、焦炭的主要作用是燃烧提供能量和不完全燃烧制取CO，用CO还原铁的化合物，故 B 选项错误； C、在高炉中冶炼出来的是生铁，是含碳的铁合金，故 C选项正确； D、一氧化碳有毒，不能直接排放，故D选项错误。 典例精讲 铁的冶炼 实验室用一氧化碳还原氧化铁 实验装置 新课讲授 新课讲授 红色粉末逐渐变成黑色 澄清的石灰水变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰 铁的冶炼 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 实验室用一氧化碳还原氧化铁 实验现象 化学方程式 新课讲授 回顾实验，回答下面问题： 为了排净装置中的空气，防止加热时发生爆炸 利用一氧化碳的还原性，把铁从化合物中还原出来 尾气中含有一氧化碳要点燃或收集再利用 原料不是纯净物，矿石中含有杂质 实验前为什么先通一氧化碳？ 问题1 如何处理尾气？ 问题2 问题3 分析工业炼铁的原理 问题4 分析原料产物是否为纯净物 新课讲授 高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？ Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 两者的产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。 设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。 对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小。 操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。 生铁 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 含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金 硬而脆，不利于加工 新课讲授 【例1】下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是( ) D A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3 B．硬质玻璃管中红色固体变为黑色 C．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气 D．实验时应先点燃酒精喷灯后再通CO 【详解】A、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A正确； B、一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧