课题3 金属资源的利用和保护-【易备课】2023-2024学年九年级化学下册同步优质课件（人教版）

课题3　 金属资源的利用和保护 第八单元 金属和金属材料 PART 01 PART 02 了解金属资源概况，知道一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石 通过金属锈蚀条件的实验探究，学习利用控制变量法进行科学探究的方法 学习目标 PART 03 知道铁制品锈蚀的条件及防止铁制品锈蚀的方法，知道保护金属资源的必要性以及有效途径 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。使用金属的年代与金属的活动性及冶炼的难度有关。越活泼的金属越难冶炼，被开发的越晚。金属矿物的储量有限，而且不能再生。 地球上金属资源的存在 1.单质：少数化学性质很不活泼的金属，如金、 银、铜等。 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 2.化合物：化学性质较活泼的金属都以化合物的形式存在，工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。 铅锌矿石 铝矿石 铁矿石 赤铁矿主要成分Fe2O3 赤铁矿主要成分Fe3O4 菱铁矿主要成分FeCO3 黄铁矿主要成分FeS2 铜矿石 黄铜矿主要成分CuFeS2 辉铜矿主要成分Cu2S 孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3 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。 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 一、铁的冶炼 1.实验室模拟铁的冶炼 （1）按上图组装仪器，并 检查气密性； （2）把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上； 实验步骤： （3）把硬质玻璃管接入装 置系统中，先通入一氧化碳 气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化； （4）当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。 实验步骤： （1）红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色； （2）同时澄清的石灰水逐渐变浑浊； （3）点燃尾气有蓝色火焰。 实验现象： Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 高温 实验原理： （1）如何验证反应中生成了什么物质？ 问题讨论： ①产物铁的检验： 用磁铁检验黑色粉末，能被磁铁吸引，证明黑色粉末为铁。 ②产物二氧化碳的检验： 将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳。 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O （2）装置中右边的酒精灯起什么作用？ 问题讨论： 点燃尾气，防止未反应的一氧化碳污染空气。 （3）澄清石灰水的作用有哪些？ （1）用来检验生成物二氧化碳； （2）吸收二氧化碳便于处理尾气。 2CO + O2 ==2CO2 点燃 （1）实验开始： 注意事项： 巧记规律 一氧化碳早出晚归 酒精喷灯迟到早退 前者颠倒易爆炸 后者颠倒被氧化或倒吸 （2）实验完毕： 先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。 先停止加热，并继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球（方便袋）收集或用导管通到酒精灯上点燃，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用。 实验改进： （1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石 （2）设备：高炉 （3）反应原理： C＋O2==CO2 CO2＋C==2CO Fe2O3＋3CO==2Fe＋3CO2 CaCO3==CaO＋CO2 ↑ CaO＋SiO2==CaSiO3 2.工业炼铁 点燃 高温 高温 高温 高温 一是提供热量； 二是提供还原剂。 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去 用1000 t 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? 例题： 解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x 160 112 1000t×80％ x·96% 答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。 Fe2O3 + 3CO