8.3 金属资源的利用和保护课件---2023-2024学年九年级化学人教版下册

第八单元 金属和金属材料 8.3金属资源的利用和保护 第一课时 知识点 1 1. 地球上的金属资源广泛地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，其余的都以化合物的形式存在。 金属资源的概况 2. 工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。常见的金属矿石有： 呈黑色，具有磁性 呈红棕色 矿石 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2 Al2O3 CuFeS2 Cu2S 提示：矿石均为混合物，赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿是常见的铁矿石，工业上常用赤铁矿和磁铁矿来炼铁，因为它们的铁元素含量较高，且不会造成环境污染。 特别提醒: 化学性质比较活泼的金属在自然界以化合物形式存在，如铁、铝等，化学性质稳定的以单质形式存在，如金、银。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，以下四种矿石中，最适宜炼铁的是(　　) A. 赤铁矿(主要成分是Fe2O3) B. 炉甘石(主要成分是ZnCO3) C. 铝土矿(主要成分是Al2O3) D. 黄铁矿(主要成分是FeS2) 例1 A 考向 金属矿石的选择 解题秘方：从经济效益角度分析，要考虑铁矿石所含铁元素的质量分数；从环境保护角度分析，要考虑在炼铁生产中是否会产生污染环境的物质。 解：可用于炼铁的矿石中必须含有铁元素。赤铁矿和黄铁矿中含有铁元素，但黄铁矿中含硫元素，冶炼时会生成污染空气的SO2，故最适宜炼铁的是赤铁矿。 知识点 2 一、实验室炼铁—— 一氧化碳还原氧化铁的实验 1. 装置图：如图1 所示。 铁的冶炼 2. 实验步骤 检查装置的气密性→装入药品并固定装置→点燃酒精灯→向玻璃管内通入CO 气体→点燃酒精喷灯，加热氧化铁→熄灭酒精喷灯，停止加热→继续通入CO 气体至冷却至室温→熄灭酒精灯。 3. 实验现象 红色粉末逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 4. 实验注意事项 (1) 先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，然后再点燃酒精喷灯，防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸。 (2) 实验完毕后要先撤酒精喷灯，继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止高温的铁与空气接触，被再次氧化；同时可防止液体倒吸，炸裂玻璃管。 (3) 尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，可以用收集或点燃的方法处理，以防污染大气。 CO“早出晚归”， 酒精喷灯“迟到早退” 特别提醒: 1. 石灰石的主要作用：将矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去。 2. 工业炼铁炼出的不是纯铁，而是主铁；实验室炼出的为纯铁。 3. 工业炼铁的还原剂是CO，而不是焦炭。 二、工业炼铁 炼铁原理 在高温条件下, 利用高炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 原料及作用 铁矿石( 提供铁元素) 空气( 提供氧气) 焦炭: 提供反应所需热量，提供还原剂CO 石灰石: 使铁矿石中的脉石转变成炉渣而除去 感悟新知 知2－讲 主要设备 高炉 发生的有关化学反应 (2)C+O2===CO2 (3)C + CO2===2CO (1) 3CO+ Fe2O3 === 2Fe+3CO2 产品 生铁( 含碳量为2% ~4. 3% 并含少量磷和硫的铁合金, 不是纯铁) 高温 点燃 高温 感悟新知 拓展视野： 冶炼金属的常用方法： 1. 电解法：适用于排在金属活动性顺序中铝及其前面的较活泼金属的冶炼。 2. 热还原法：适用于位于金属活动性顺序中从Zn 至Cu 的冶炼，如：2CuO+C===2Cu+CO2↑，CuO+H2===Cu+H2O。 3. 热分解法： 适用于Ag、Hg 等金属的冶炼， 如：2HgO ====2Hg+O2 ↑。 △ △ △ 知2－讲 [中考·丹东] 在实验室里 可以利用如图2 所示的装置 进行还原氧化铁的实验。 (1)在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 _______________________________________。 例2 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 考向 铁的冶炼 题型1 一氧化碳还原氧化铁实验 (2)玻璃管中反应的化学方程式为 __________________________。 (3)装置B 的作用是_________________________ 。 (4)实验中还需补充的一个装置C 是 ____________________ ____________________ ___________________。 检验有无二氧化碳生成 在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气 Fe2O3+3CO ====2Fe+3CO2 高温 解题秘方：了解实验原理、实验步骤、实验现象及尾气处理的目的是解题关键。 解：(2)一氧化碳具有还原性，高温下能