2.5 物质的转化 第二课时 金属的冶炼课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第2课时 第5节 物质的转化 第2章 物质转化与材料利用 金属冶炼的原理与方法 2 自然界中有现成的铁吗？ 思考与讨论 赤铁矿石 (主要成分Fe2O3) 磁铁矿 (主要成分Fe3O4) 在自然界中，大多数金属是以化合态（即化合物）的形式存在的，只有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的。 1.金属冶炼的原理 把金属从化合态变成游离态叫金属的冶炼。 （1）常用方法： 用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物的氧，得到游离态的金属。 2.金属冶炼的方法 （2）碳与氧化铜反应： ①炽热的炭在高温下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。 C+CO2 2CO 高温 ②一氧化碳夺取金属氧化物中的氧，生成金属铜。 CO+CuO Cu+CO2 △ （3）氢气与氧化铜反应： 装置： 反应原理： H2+CuO Cu+H2O △ 过程： ①观察氧化铜的颜色：_________。 黑色粉末 ②在一支试管中加入少量氧化铜，通入氢气，过一会儿，再给氧化铜加热，观察试管中的氧化铜有什么变化：________________。 黑色逐渐变成红色 ③反应完成后停止加热，继续通入氢气，直到试管冷却。 注意问题： ①试管口略向下倾斜。 防止反应生成的水倒流 排净试管中的空气 ②导管要伸到试管底部。 ③实验前，氢气先通，酒精灯后点。 排净试管内的空气，防止试管爆炸 防止灼热的铜被空气中的氧气氧化变成氧化铜 ④实验完毕后，酒精灯先熄，氢气后撤。 由氧化铜制取铜，还可用什么方法？ ①用稀硫酸和锌反应，生成氢气，再与氧化铜反应。 ②用稀硫酸和氧化铜反应，生成硫酸铜，再用Zn置换。 思考与讨论 C+CO2 2CO、 高温 CO+CuO Cu+CO2、 △ H2+CuO Cu+H2O △ 3.还原反应 它们有什么共同特点呢？ 还原反应： 含氧化合物里的氧被夺取的反应 从含氧化合物里夺取氧的能力 具有还原性的物质 还原性： 还原剂： （1）原理： 铁矿石的冶炼是一个复杂的过程,但它的主要反应原理是在高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。 4.铁的冶炼 （2）装置： （3）步骤： ①检查装置气密性； ②装入药品； ③点燃酒精灯； ④向玻璃管中通入一氧化碳； ⑤点燃酒精喷灯； ⑥反应完成后熄灭酒精喷灯； ⑦玻璃管冷却后停止通入一氧化碳； ⑧熄灭酒精灯 （4）现象：____________________________________________________ _______________________ （5）化学方程式： 红棕色固体变黑色，产生的气体能使石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生淡蓝色火焰 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 5.含有杂质的反应物及生成物的有关计算 例题： 100吨含Fe2O3的质量分数为85%的铁矿石中， 可炼出含铁96%的生铁多少吨？ 方法一： 分步计算： ①根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量 纯净物质量＝混合物质量×纯度 铁矿石中含Fe2O3的质量为:100吨×85% = 85 吨 组成元素的质量＝纯净物的质量×组成元素的质量分数 ②根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量 Fe的质量=85吨× ×100% 112 160 =59.5吨 ③求含杂质的产品的质量（即混合物质量） 纯净物质量 混合物质量＝ 纯度 炼出的生铁的质量为59.5吨÷96%≈62吨 即炼出的生铁质量约为62吨。 3CO+Fe2O3 ══ 2Fe+3CO2 高温 160 112 85吨 x×96% 答：炼出的生铁质量约为62吨。 112×85吨 x= 160×96% ≈62吨 解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为 x 吨。 160:112=85吨:x×96% 方法二： 牛刀小试 1.根据下列实验装置图： 牛刀小试 A．a处固体由黑色逐渐变为红棕色 B．反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊 C．CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以 防止污染空气 D．该实验可验证CO的还原性 以下说法中错误的是（ ） A 牛刀小试 2. 用 2000 吨含 Fe2O3 75%的铁矿石，最多可以提 炼出多少吨纯铁？ 2000吨×75%× ×100%=1050 吨 160 112 课堂小结 金属的冶炼 1.金属冶炼的原理和方法 2.还原反应 3.铁的冶炼 4.含有杂质的反