8.3 金属资源的利用和保护（第一课时）课件-2023-2024学年九年级化学人教版下册

金属资源的利用和保护 九年级下册 RJ 初中化学 第八单元 课题3 第1课时 1 1.知道一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石； 2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；（重点） 3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。（难点） 学习目标 新知导入 我们的生活离不开金属，金属有广泛的用途，那么可以从自然界中直接获取金属单质吗？ 自然界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。 知识点1 金属资源在自然界的存在 新知探究 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 辉铜矿 黄铜矿 常见的金属矿石 部分金属元素在地壳中的含量 元素名称 质量分数/% 铝 7.73 铁 4.75 钙 3.45 钠 2.74 钾 2.47 镁 2.00 锌 0.008 铜 0.007 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，目前提取量最大的金属是铁。 ①赤铁矿__________，②磁铁矿__________， ③菱铁矿__________，④铝土矿__________。 其中主要成分是氧化物的是___________（填序号）。 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 Al2O3 ①②④ 典例1 写出下列矿石的主要成分的化学式： 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 宝钢炼铁高炉 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。 铁矿石 铁 矿石如何变成金属？ 实验药品 实验仪器 实验装置 一氧化碳还原氧化铁实验 氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体 铁架台（2套）、硬质玻璃管、单孔橡皮塞（2个）、酒精喷灯、酒精灯、试管、双孔橡皮塞、导气管若干 知识点2 铁的冶炼 新知探究 检查装置气密性 装药品，固定仪器 通入CO气体 验纯后点燃酒精灯 熄灭酒精灯 冷却后停止通CO 反应结束后熄灭酒精喷灯 点燃酒精喷灯 实验步骤 实验现象 （1）红棕色粉末逐渐变为黑色； （2）试管中的澄清石灰水变浑浊； （3）尾气燃烧并产生蓝色火焰。 2CO + O2 2CO2 高温 点燃 实验结论： 氧化铁在高温下被CO还原成单质铁，同时产生CO2。 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓ + H2O （1）先通CO的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合发生爆炸； （2）实验完毕后继续通入CO直到硬质玻璃管冷却的目的：防止还原生成的铁粉在较高温度下被重新氧化，防止石灰水倒流使硬质玻璃管炸裂。 想一想，CO为什么要“早出晚归”呢？ CO有毒，会污染空气，因此实验尾气中的CO要经过点燃处理或收集起来再利用。 （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。 检验一氧化碳还原氧化铁固体生成物的方法 工业炼铁 炼铁原理：在高温下，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：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 工业炼铁的产品：生铁（含碳量2%~4.3%的铁合金，不是纯铁）。 高炉内发生的有关化学反应 （1）以赤铁矿为原料，主要反应为： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 （2）焦炭的作用： ①提供热量， C + O2 CO2 ②提供还原剂，C + CO2 2CO （3）石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变 为炉渣除去： CaCO3 CaO + CO2↑ CaO + SiO2 CaSiO3（炉渣） 高温 高温 “百炼成钢”的主要反应 高温 高温 高温 1. 电解法：如2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑。 2. 热还原法（氧化还原法）：很多金属（如铜、锌、锡、铅等）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CuO + CO Cu+CO2 。 3.热分解法：如2HgO 2Hg + O2↑。 常见金属的冶炼方法 高温 冰晶石 △ △ 典例2 下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是(　　) D ①高炉