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

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 金属活动性顺序表： 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 地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。 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。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等） 世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ～40%。 自然界中以单质形式存在的银 自然界中以单质形式存在的金 黄铁矿(FeS2) 菱铁矿(FeCO3) 铝土矿(Al2O3) 黄铜矿(CuFeS2) 辉铜矿(Cu2S) 赤铁矿(Fe2O3) 金属资源概况 1.人类目前普遍使用的金属有哪些? 2.这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢? 地壳中各种元素的含量（质量分数） 古代冶铁图 铁的冶炼 探究新知 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 探究新知 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③通入纯净的CO； ④给氧化铁加热； ⑤停止加热； ⑥停止通入CO。 炼铁原理：CO还原Fe2O3 （连查装定，通点熄停） 12 实验步骤： ②把研细的Fe2O3粉末装进硬质玻璃管中。并固定好。 　　③先点燃酒精灯，在通入CO排除空气，防止一CO与空气混合受热爆炸。待排尽后，点燃酒精喷灯，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，再通入一会儿CO，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。在熄灭酒精灯。 一氧化碳还原氧化铁必须在封闭的硬质玻管中进行，防止一氧化碳污染空气。 ①.按下图连接仪器，并检查其气密性。 出口处的气体要用酒精灯点燃(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。 现象 分析 反应式 尾气处理 红色的粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊， 尾气燃烧产生蓝色火焰 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 ) CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓ + H2O 2CO+ O2 === 2CO2 点燃 思考工业上铁矿石冶炼成铁的相关知识 1.原料： 2.原理： 3.设备： 4.过程： 铁的冶炼（以赤铁矿为例） 焦炭、石灰石、铁矿石 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 高炉 点燃 C + O2 === CO2 高温 C + CO2 === 2CO Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 点燃 ⑴ C + O2 === 2CO2 高温 ⑵ C + CO2 === 2CO （Fe2O3） 生铁 出铁口 炉渣 出渣口 ⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2 高温 高炉气体 高炉气体 ① 产生一氧化碳 ② 提供热量 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。 探究新知 例题：用1 000t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吨？ 分析：代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 方法1：根据化学式： 1 000t×80%×70%÷96% = 583 t （铁元素质量守恒） 方法2：根据化学方程式计算： 探究新知 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 高温 解：1 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000t ×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： 1 000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论