8.3.1 金属资源的利用和保护-2024-2025学年九年级化学下册同步教学课件（人教版2024）

nullnull第八单元　金属和金属材料 课题 3　金属资源的利用和保护 第1课时 金属资源的利用 九年级化学 上册·人教版2024 1 化学用语天天练 锌与硫酸铜溶液 铝与硝酸银溶液 铁和氯化铜溶液 旧知回顾 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 单质，金的化学性质稳定。 新课引入 金属矿物 金属活动性由强逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 银 Ag 金 Au 金属矿物 赤铁矿（主要成分是 Fe2O3） 磁铁矿（主要成分是 Fe3O4） 铝土矿（主要成分是 Al2O3） 赤铜矿（主要成分是 Cu2O） 金红石（主要成分是 TiO2） 软锰矿（主要成分是 MnO2） 大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。 红棕色 黑色 金属矿物 矿产名称 单位 2023 年储量 铁　矿 矿石 亿吨 169.17 铝土矿 矿石 万吨 70752.22 锰 矿 矿石 万吨 26129.79 锌　矿 金属 万吨 5992.71 铜　矿 金属 万吨 4064.79 金　矿 金属 吨 3203.77 银　矿 金属 吨 66866.44 我国金属矿物种类比较齐全，矿物储量也很丰富。 数据源自《中国矿产资源报告 2024 》 金属矿物 《天工开物》记载的 我国古代炼铁示意图 北京首钢园 宝钢炼铁高炉 提炼量最大的是？　——铁 铁的冶炼 Fe2O3 Fe3O4 Fe 还原反应 失去氧元素 能还原铁的氧化物的物质：CO 、C、H2 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ 高温 C为固体， 反应不充分 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 铁的冶炼 　　热空气密度较小，从下方鼓入 　　赤铁矿石、焦炭和石灰石密度较大，粉碎后从上方加入 石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 焦炭作用：提供热量； 产生CO 高炉炼铁产物： 生铁 典例 下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是( 　　) D ①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳和供热； ②高炉炼铁原料只有铁矿石、焦炭和石灰石； ③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2。 A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ①③ 高温 还有空气 当堂巩固 1. 电解法：如2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑。 2. 热还原法（氧化还原法）：很多金属（如铜、锌、锡、铅等）的冶炼跟铁类似，在加热（或高温）条件下，将金属化合物与焦炭或氢气或一氧化碳发生反应，还原得到金属单质。如CuO + CO Cu+CO2 。 3.热分解法：如2HgO 2Hg + O2↑。 常见金属的冶炼方法 通电 △ △ 拓展与提升 铁的冶炼 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + CO2 高温 Fe2O3：能提供氧，具有氧化性是氧化剂。 CO：能夺氧，具有还原性，是还原剂。 粉末逐渐由红色变为黑色： 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 澄清石灰水变浑浊： CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 尾气燃烧产生蓝色火焰 2CO + O2 2CO2 点燃 高温 例 如图为一氧化碳还原氧化铁实验，下列说法中不正确的是（ 　） A．实验开始时应先通入一氧化碳，再点燃酒精灯加热玻璃管 B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色 C．实验时尾气不能排放到空气中 D．参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为40：21 B 当堂巩固 含杂质的有关计算 　　在实际生产时，炼铁所用的原料或所得的产物一般都含有杂质，在 计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 【例题】用1000t含氧化铁80%赤铁矿可以炼出含铁96%生铁质量是多少？(已知：Fe－56 O－16) Fe 杂质 Fe2O3 杂质 已知：氧化铁质量=1000t×80％ = 800t 解：设可炼出铁的质量为x。 答：可炼出生铁的质量为583.3t。 x = 560t 则生铁的质量为： 560t ÷ 96% = 583.3t　　 1×160 2×56 1×160 800t 2×56 x = Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 x 800t 注意：代入方程式计算的数据必须是纯净物的质量。 m纯=m不纯×纯度（纯物质的质量分数） 练：某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石，理论上可以日产含铁98%的生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数)? 【解】5000t赤铁矿中含Fe2O3 的质量为： 5000t×76% =3800t 设：1600t氧化铁理论上可以炼出纯铁的质量为x Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 160 2×56 3800t = =2660t 折合为含铁94%的生铁的质量为：2660t÷98% ≈ 2714.3t 答：理论上可以炼出含铁94%的生铁2714.3t。 高温 当堂巩固 金属资源的利用 金属资源 铁的冶炼 存在形式 单质：金、银 化合物：金属矿物 常见矿石：赤铁矿、磁铁矿等 高炉炼铁 原理：Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 一氧化铁还原氧化铁实验 现象 注意事项 尾气处理 高温 含杂质物质的相关计算 将含杂质物质的质量转化为纯净物的质量代入计算 课堂小结 1．《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( ) C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化 D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高 C A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素 B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水 练习与应用 2. 工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是( ) A．CO B．Fe2O3 C．CO2 D．Fe 3．工业炼铁的部分反应如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在 B A 练习与应用 4. 我国古代将炉甘石（ZnCO3)、赤铜（Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种外观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学方程式（提示：ZnCO3加热可分解为ZnO)。 ZnCO3=====ZnO＋CO2↑； 2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑； 2Cu2O＋C=====4Cu＋CO2↑。 高温 高温 高温 练习与应用 1．（2024·广西）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 2．（2024.山西节选）有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。 (3)磁铁矿属于物质类别中的       。它的主要成分用化学式表示为       。 真题演练 3．（2024·四川内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是 A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 真题演练 4．（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为： (1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是                          。 (2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？ 真题演练 感谢聆听 同学们再见 九年级化学 上册·人教版2024 Lavf57.56.101 Lavf57.56.101 $$nullnull