8.3.1金属资源的利用和保护-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 课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 1. 小结自然界金属的存在形式并举例 2. 小结实验室炼铁的反应原理、相关反应的化学方程式。 3. 学 习 目 标 Learning objectives 4. 小结工业炼铁的反应原料原理、设备 小结含杂质物质中纯净物质量的计算公式。 人类生活离不开金属 军事与科技也需要大量的金属 一.金属的存在 图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银 单质( 少数，如金和银) 化合物( 大多数，如各种铁矿石) 少数以单质形式存在 常见几种金属矿物以化合物形式存在 赤铁矿Fe2O3 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3 铝土矿Al2O3 黄铜矿CuFeS2 辉铜矿Cu2S 金属元素在地壳中含量： 元素名称 质量分数% 元素名称 质量分数% 铝 7.73 镁 2.00 铁 4.75 锌 0.008 钙 3.45 铜 0.007 钠 2. 74 银 0.00001 钾 2.47 金 0.0000005 地壳中含量最多的金属是Al！ 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁 。 图8-20 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 一、铁的冶炼： 炼铁炉一 炼铁炉二  图8-19 我国古代炼铁图 1.实验室用一氧化碳还原氧化铁 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 2CO + O2 2CO2 点燃 防止一氧化碳污染空气 现象 分析 反应式 尾气处理 红色的Fe2O3变成黑色，同时产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,点燃尾气有蓝色火焰 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气 实验步骤： 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯 注意： 实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。 先撤灯后撤气 2.工业炼铁 (1)、原料： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 (2)、原理： 在高温下，利用反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 石灰石、铁矿石 焦炭、空气 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 (3)设备：炼铁高炉 铁矿石、焦炭、石灰石 CO2＋C 2CO 高温 C + O2     CO2 点燃 炼铁时各物质的作用： 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。 3.含杂质的物质的化学方程式的计算： m（纯）= m（不纯）×纯度 m（不纯）= m（纯）÷ 纯度 例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ 注意： 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁 例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？ Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2 高温 解1：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。 设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。 160 112 800t X 160 800t = 112 X X＝560t 折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t　　(纯化杂) 答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。 解2：设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。 Fe2O3+3CO===2Fe