课题3 金属资源的利用和保护（第1课时）-2024-2025学年九年级化学下册同步备课教学课件（人教版2024）

课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 第八单元 金属和金属材料 人教版九年级化学下册 更多模板请关注：https://haosc.taobao.com 1 核心素养目标 1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物。 2.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 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的计算。 4.通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情，增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。 2 新课导入 思考： 金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么？ 沙里淘金 3 1.单质：极少数不活泼的金属(如铂、金、银等) 一、金属元素在自然界里的存在形式 探究新知 探究新知 一、金属元素在自然界里的存在形式 2.化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。 金属化合物在自然界以矿石形式存在——铁矿石。 1.金属材料被开发利用的早晚与________________有关。 2.金属的存在形式与其________________有关。 金属活动性顺序 金属活动性顺序 探究新知 一、金属元素在自然界里的存在形式 金属化合物在自然界以矿石形式存在——铝、铜、锰、钛矿石。 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 银 0.00001 金 0.0000005 地壳中含量最高的金属元素 目前世界年产量最高的金属 物以稀为贵 金属铁 ？ 探究新知 一、金属元素在自然界里的存在形式 锡矿石 含铁量46.7% 黄铁矿 主要成分 FeS2 含铁量70% 赤铁矿 主要成分 Fe2O3 含铁量72.4% 磁铁矿 主要成分 Fe3O4 含铁量48.3% 菱铁矿 主要成分 FeCO3 依据1：含铁量 依据2：产物是否环保 二、铁的冶炼 探究新知 二、铁的冶炼 探究新知 宝钢炼铁高炉 二、铁的冶炼 探究新知 把_____________________一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的 的还原性，把铁从氧化铁中还原出来。 铁矿石、焦炭、石灰石 CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 1.提供热量 2.生成CO C + O2 CO2 C + CO2 2CO 把杂质转化为炉渣 石灰石作用： CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑ 焦炭作用： 反应原理： 高炉 反应设备： 反应产品： 生铁 其主要成分是铁属于混合物。 钢 将生铁炼成钢主要是将过量的碳转化为气体除去，“百炼成钢”的主要反应是C+O2 CO2。 二、铁的冶炼 探究新知 3CO + Fe2O3 = 2Fe+3CO2 常见的黑色固体： 炭粉、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰等。 还原性物质： 氢气、焦炭、一氧化碳，这些物质可以用来冶炼金属。 注意：反应物没有单质参加反应，不属于置换反应！ 还原反应： 二、铁的冶炼 探究新知 三、含杂质的计算 Fe2O3＋3CO === 2Fe＋3CO2 高温 高炉炼铁的产物：生铁 含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金 硬而脆，不利于加工 交流讨论：高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？ 可经过吹氧冶炼等工序生产钢，含碳量降至0.03%~2%的铁合金 探究新知 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质在根据化学方程式计算时要先将混合物质量换算成纯净物的质量，然后再进行计算。 纯净物计算 赤铁矿石 纯净物的质量 物质的纯度= 不纯物的总质量 X 100% 例：100t含Fe2O380%的赤铁矿石中的Fe2O3质量为多少? Fe2O3 ：100t X 80%=80t 杂质：100t-80t=20t 这是不能炼得铁的 物质的纯度 三、含杂质的计算 探究新知 例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？ Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高温 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×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 答：1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583.3t。 560t÷96%=583.3t 三、含杂质的计算 探究新知 练习应用 1.下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是(　　) ①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳 ②高炉中石灰石的作用是除去矿石中的二氧化硅 ③工业炼铁主要利用焦炭的还原性夺取铁的氧化物中的氧元素 ④高炉中把铁矿石(以赤铁矿为例)冶炼成铁的主要反应原理是3CO＋Fe2O3 =====2Fe＋3CO2 ⑤从高炉中得到的是纯铁 A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①②④ D 高温 练习应用 2.有关金属材料及金属资源的叙述正确的是(　　) A．人类利用金属的先后顺序是铝、铁、铜 B．合金比组成它的纯金属的硬度小 C．地壳中金属资源大多数以化合物形式存在 D．地球上的金属资源是无限的，取之不尽 C 练习应用 3．联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下： 请回答下列问题： （1）写出设备A的名称： 。 高炉 练习应用 （2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： 。 （3）炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；② 。 （4）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： 。 （5）在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式： 。 促使反应更加剧烈，并获得更多的热量 产生一氧化碳 C＋O2 CO2 高温 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 课堂总结 金属的资源的利用和保护 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 磁铁矿（主要成分Fe3O4） CO还原氧化铁 工业炼铁：在高温下，利用高炉内反应生成的CO将铁从铁矿石中还原出来 金属矿物 铁的冶炼 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 含杂质物质的相关计算 谢谢 21 $$