8.3 金属资源的利用和保护课件---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 人教版九年级下册 新知导入 想一想 自然界中常见的金属矿物有哪些呢？世界上冶炼产量最大的金属是铁，那么在工业上铁是如何冶炼的呢？ 新知讲解 地球上的金属资源 地球上的金属资源广乏存在于地壳和海洋中 自然界中以单质形式存在的金 自然界中以单质形式存在的银 少数很不活泼的金属如金、银等以单质形成存在于地壳中 新知讲解 含铁的矿石 含铝的矿石 含铜的矿石 大部分金属以化合物形式存在于地壳的矿石中 新知讲解 地壳中含量最多的金属元素是Al。 金属元素在地壳中含量 资料卡片 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 新知讲解 我国矿物储量丰富，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，人类每年要提炼数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。 资料卡片 新知讲解 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 我国古代炼铁图 铁的冶炼 知识点 1 新知讲解 【炼铁原理】 利用一氧化碳与铁的氧化物反应来制取铁的 提供高温 防止CO污染空气 检验生成物CO2 新知讲解 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. 点燃右边的酒精灯； 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 的酒精灯。 实验步骤： 新知讲解 新知讲解 玻璃管里，粉末由红棕色变成黑色，试管里澄清石灰水变浑浊 3CO +Fe2O3 2Fe +3CO2 高温 4CO +Fe3O4 3Fe +4CO2 高温 加热前要先通一阵CO，赶走玻璃管中的空气，以免发生爆炸 要将尾气中的CO烧掉或用气球收集起来，防止污染空气 停止加热后，要通CO至玻璃管冷却，以防生成的铁又被氧化 新知讲解 2.如何验证反应中生成了什么物质？ 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 ；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。 问题讨论： 1.实验开始时为什么要先通入一会儿CO？ 排出实验装置内的空气，以免CO与空气混合，加热时可能发生爆炸。 新知讲解 3.装置中右边的酒精灯起什么作用？ 把尾气烧掉，防止污染空气。 4. 石灰水的作用有哪些？ 澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于处理尾气。 5. 实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却？ 防止氧化铁还原生成的铁，在较高温度下重新被氧化。 新知讲解 工业炼铁 铁矿石、焦炭和石灰石 原料： 铁矿石提供铁，焦炭提供热量和制造还原剂CO，石灰石将矿石中的二氧化硅转变成炉渣 设备： 高炉 C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CaCO3 CaO＋CO2 ↑ CaO＋SiO2 CaSiO3 反应原理： 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 新知讲解 含杂质物质的化学方程式的计算 在实际生产中，所用的原料或产物一般含有杂质。 而在计算用料和产量时，只有纯净物才能代入化学方程式进行计算。 在计算用料和产量时必须考虑杂质问题。 新知讲解 例：用 1000t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁的质量是多少？ 已知条件 ① 铁矿石质量1000t ② 铁矿石中含氧化铁80% ③ 生铁中含铁96% 要求问题 生铁的质量 涉及化学反应 3CO +Fe2O3 2Fe +3CO2 高温 含杂质问题的计算 新知讲解 解题步骤 第一步 由铁矿石的质量求出氧化铁的质量 第二步 根据化学方程式由氧化铁质量求出纯铁的质量 第三步 由纯铁的质量求出生铁的质量 1000t ⅹ 80% ＝ 800t 3CO +Fe2O3 2Fe +3CO2 高温 160 112 800t X 160 112 800t X = X = 560t 560t÷96% = 583t 新知讲解 解