8.3金属资源的利用和保护（第1课时）课件---2023-2024学年九年级化学人教版下册

课题3 金属资源的利用和保护 （第1课时） 第八单元 金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属元素在自然界中的存在形式 1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属以____________形式存在外，其余都以____________的形式存在。 【自主学习】研读教材P14～15 单质 化合物 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等；金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。 金属矿物 赤铁矿 黄铁矿 磁铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 主要成分 Fe2O3 FeS2 Fe3O4 Al2O3 CuFeS2 Cu2S 金属元素在地壳中的含量 元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/% 铝（Al） 7.73 镁（Mg） 2.00 铁（Fe） 4.75 锌（Zn） 0.008 钙（Ca） 3.45 铜（Cu） 0.007 钠（Na） 2.74 银（Ag） 0.00001 钾（K ） 2.47 金（Au） 0.0000005 矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 二、铁的冶炼 1.古代炼铁 一氧化碳还原氧化铁 （一）实验室模拟炼铁原理 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 1.实验装置： 2.步骤： ①检查装置气密性； ②装入药品并固定装置； ③点燃c处酒精灯； ④先通入CO气体； ⑤再点燃a处酒精喷灯，并开始加热 ⑥实验完成后，先熄灭a处酒精喷灯； ⑦等硬质玻璃管冷却至室温后停止通入CO； ⑧最后熄灭c处酒精灯。 3.实验现象： a.红棕色固体变成黑色； b.澄清石灰水变浑浊 ； c.产生蓝色火焰 ； a、b、c处反应的化学方程式分别为： 3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2 高温 Ca(OH)2 + CO2===CaCO3↓+ H2O 2CO+O2====2CO2 点燃 4.【思考讨论】：为什么CO：“早出晚归” ，酒精喷灯“迟到早退” ①加热氧化铁之前，应先通入CO很长一段时间，再点燃酒精喷灯（即CO“早出”），其目的是： 。 防止CO与空气混合受热时发生爆炸 实验结束后，要继续通入CO，直到装置冷却至室温（即CO“晚归”），其目的是： 。 防止生成的铁再次被氧化 证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡) （4）【思考讨论】： ②实验尾气中含有有毒气体CO,会污染空气，避免尾气污染空气的方法是： 、 ； 在c处放一盏燃着的酒精灯 ③实验室炼铁原理中作还原剂的是_________，发生还原反应的物质是________； CO 用气球或储气囊收集尾气，集中处理 Fe2O3 （2）主要设备：________，产品 _______。 （1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 等 （3）原理：在高温下，利用焦炭与二氧化碳反应生成的还原剂_____把铁从铁矿石里还原出来。其主要反应原理为：__________________________； 高炉 CO 生铁 3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2 高温 4.工业炼铁： 4CO + Fe3O4 == 3Fe + 4CO2 高温 原理：磁铁矿炼铁 推广：CO与金属氧化物RxOy反应的通式 yCO + RxOy === xR + yCO2 高温 (4)工业炼铁中焦炭的作用： ①提供反应所需的热量； ②生成还原剂一氧化碳； (5)工业炼铁与实验室炼铁的产物有何不同？ 实验室炼铁得到的产品几乎为纯铁，而工业炼铁的产物一般是生铁（含碳）； C + O2===CO2 点燃 C+CO2===2CO 高温 3CO+Fe2O3 ===2Fe+3CO2 高温 (6)过程归纳： C+O2==CO2 点燃 提供反应所需的热量 CO2 + C = 2CO 高温 生成还原剂一氧化碳 CaCO3==CaO + CO2 高温 CaO+SiO2== CaSiO3 高温 造渣，除去二氧化硅 生铁出口低于炉渣出口原因：生铁密度大于炉渣密度。 纯净物的质量分数 = m纯净物 m混合物 ×100%