7.3 金属的冶炼与防护（教学课件）化学新教材北京版九年级下册

7.3 金属的冶炼与防护 第七单元 金属 汇报人 / XXXXXXXX > 学习目标 01 02 了解中国古代冶炼金属的历程，了解一些常见的金属矿物 03 知道一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理和操作，了解工业上冶炼铜铁 了解金属的腐蚀，知道铁生锈的过程，了解防铁生锈的防护 教学重点 教学难点 01一氧化碳还原氧化铁的原理和操作 01 一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理和操作 02 了解铁生锈的原理及铁制品防护 课程导入 自然界中，除了金、铂等极少数不活泼的 金属以单质的形式存在外，绝大多数金属元素 以化合物的形式广泛存在于地壳和海洋中。那 么，如何将金属从它的化合物中转化出来？金 属化学性质活泼，如何防止金属的腐蚀？ 目 录 CONTENTS 1 金属的冶炼 2 金属的腐蚀与防护 金属的冶炼 01 神奇的合金特性 金属物理性质的共性与差异性 新课探究 一、金属的冶炼 1.定义：将自然界存在的金属矿物（主要成分是含金属元素的化合物）转化成金属单质的过程，称为金属的冶炼。 新课探究 一、金属的冶炼 实地参观或在网上查阅位于北京市的中国地质博物馆，完成以下任务： 1. 了解几种重要的金属矿物（主要成分名称及化学式，并分析金属元素 的化合价）。 2. 了解我国金属矿物分布的基本情况，哪种金属储量最丰富。 3. 了解李四光的生平及在地质学方面的贡献。 视频：我国金属资源的储量 新课探究 一、金属的冶炼 2.我国古代金属的冶炼 ①火法炼铁： 殷墟考古发现，3 000 多年前我国已经采用火法炼铜。孔雀石与燃烧的木炭接触，分解生成氧化铜，既而氧化铜与木炭发生化学反应，转化为金属铜。 请写出火法炼铜的化学方程式： CuO +CO===Cu+CO2 高温 新课探究 一、金属的冶炼 ②湿法炼铜： 西汉《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”。曾青指铜的化合物 溶液，遇到铁时有铜生成，这个过程即为湿法炼铜。 请写出湿法炼铜的化学方程式： 2.我国古代金属的冶炼 CuSO4 +Fe===Cu+FeSO4 新课探究 一、金属的冶炼 2.我国古代金属的冶炼 ③ 炼铁： 我国的冶铁技术大约出现在西周（公元前 1046~ 公元前 771）时期，冶炼出“生铁”使我国成为世界上最早发明和使用“生铁”的国家。人类早期炼制的“熟铁”也叫“块炼铁”，它是铁矿石在 800 ~ 1 000℃ 的条件下， 用木炭直接还原得到的海绵状固体块，含杂质多且难加工成型。 化学方程式为： 3C+2Fe2O3===4Fe+3CO2 高温 新课探究 一、金属的冶炼 2.我国古代金属的冶炼 ④ 炼铜： 据《天工开物》记载，古代把铅与含银的矿物（主要成分是硫化银 Ag2S）混合加热后，铅使硫化银变成银，并形成熔融矿团。因银的密度比较小，浮于上层，把铅、银分离，即可 得到纯银。此法称为“沉铅结银”。 化学方程式为： Pb+Ag2S===2Ag+PbS 新课探究 一、金属的冶炼 2.我国古代金属的冶炼 整理、归纳以上铜、铁、银冶炼的过程和原理，分别从物质类别、化 学反应类型、反应条件、金属元素化合价等角度分析，谈谈化学变化在金属 冶炼中的重要作用。 通过化学变化，金属从其化合物或矿石中转变为单质状态; 冶炼过程中涉及分解、还原、置换等多种化学反应类型，这些反应是实现金属提取的关键步骤; 不同的金属冶炼需要不同的反应条件（如温度、压力等），这些条件直接影响反应的效率和产物的纯度; 冶炼过程中，金属元素的化合价发生变化，通常是从正价态还原为零价态，这是金属从化合物中释放出来的关键。 依据金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法。 实验原理： 实验步骤：CO先来后走 检查装置气密性 装药品，固定仪器 通入CO气体 点燃酒精灯 点燃酒精喷灯 反应结束，熄灭酒精喷灯 冷却后停止通CO 熄灭酒精灯 新课探究 3.实验室炼铁 一、金属的冶炼 CO还原氧化铁实验 新课探究 3.实验室炼铁 一、金属的冶炼 实验现象： 玻璃管内的粉末由红色逐渐变黑 澄清石灰水变浑浊 气体燃烧，有淡蓝色火焰 新课探究 3.实验室炼铁 一、金属的冶炼 ①CO气体通入顺序及通入目的是什么？ ②先点燃酒精灯还是酒精喷灯？为什么？ 　先点燃酒精灯，除去CO，防止污染空气。 　　在先通入CO，排尽玻璃管内的空气，防止爆炸。 新课探究 3.实验室炼铁 一、金属的冶炼 ③什么时候停止通入CO，目的是什么？ 　一是防止新生成的铁粉在高温下再被氧化，二是防止试管内的液体倒吸入热的玻璃管，造成玻璃管炸裂。 ④除了点燃，还可以如何处理尾气CO ？ 　　处理尾气CO常用的方法有： 燃烧法。在导管的末端放一个燃着的酒精灯，将CO燃烧掉。 气球收集法。在导管的末端系一个小气球收集CO。 排水收集法。用排水法收集尾气，装置如下: 新课探究 3.实验室炼铁 一、金属的冶炼 新课探究 一、金属的冶炼 3.实验室炼铁 工业炼铁除了铁矿石，还要? 新课探究 一、金属的冶炼 4.工业炼铁 工业炼铁 反应原理： 原料： 铁矿石：提供铁元素。 焦炭：提供还原剂CO，提供能量。 空气：提供反应所需氧气。 石灰石：除去铁矿石中的杂质（SiO2) 合金：混合物 新课探究 一、金属的冶炼 4.工业炼铁 我国为纪念1996年钢产量突破1亿吨而发行的邮票。2010年中国粗钢产量已超过6亿吨 宝钢炼铁高炉 新课探究 一、金属的冶炼 4.工业炼铁 新课探究 一、金属的冶炼 改革开放以来，我国钢铁工业发展迅速，成为全球最大的钢铁生产国和消费国 金属的腐蚀与防护 02 神奇的合金特性 金属物理性质的共性与差异性 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 日常生产和生活中离不开金属材料，但是据有关资料报道，世界上每年因腐蚀而损失的金属材料和设备占其年产量的 20% ~ 40%。因此，金属抗腐蚀技术是科学研究的重要课题。 【猜想】铁制品生锈与_____和______有关。 【实验用品】洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙 (CaCl2 ） 【生活经验】铁制品在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中容易生锈。 【设计实验】 空气 水 两个变量，三支试管两两对照 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 刚放水中 VS 有水有空气5天 有水有空气 水+油封 干燥空气 铁制品锈蚀的条件 ：空气/氧气+水 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 煮沸后冷却的蒸馏水 实验1 实验2 实验3 煮沸后冷却的蒸馏水 植物油 棉花及氯化钙（干燥剂） 　减少水中溶解的氧气。 　隔绝空气/氧气。 　吸水、干燥空气。 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 实验 实验现象 分析 实验1 实验2 实验3 【实验结论】 铁钉生锈，水面处锈蚀严重 铁钉没有生锈 铁钉没有生锈 铁钉同时与水、空气接触，易生锈 铁钉只与水接触而不与氧气接触，不易生锈 铁钉只与氧气接触而不与水接触，不易生锈 铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触，缺一不可。 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 小明同学根据生活经验提出猜测：在食盐水中，铁锈蚀得更快。他设计了如下实验进行验证。 能证实小明猜测的实验证据是 ______________________。 食盐水中铁生锈更快， 氧气浓度下降更快 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 1.探究铁钉生锈的条件 钢铁由铁、碳等元素组成，与空气中的氧气、水等反应而被腐蚀。钢铁表面生成的铁锈（主要成分是 Fe2O3·nH2O）疏松多孔，不能阻碍内部的铁与氧气、水蒸气等接触，最终导致钢铁全部被腐蚀。 使钢铁制品与水和氧气隔绝，就可以阻止锈蚀的发生。还可加入合金元素制成不锈钢，增强钢铁的抗腐蚀能力 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 2.铁制品的保护 搪瓷，又称珐琅，是将无机玻璃质材料通过熔融凝于 基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。 铬是一种耐磨、 耐腐蚀的金属。 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 回收并循环利用废旧金属，合理开采矿物以及寻找金属的代用品，是保护金属资源的有效途径。 2.铁制品的保护 新课探究 二、金属的腐蚀与防护 2.铁制品的保护 课堂小结 课堂习题 1. 一氧化碳还原氧化铁实验如图，下列说法不正确的是（　　） D 课堂习题 B 课堂习题 A 课堂习题 4.下列物质能除铁锈的是（　　） A．NaOH溶液 B．食盐水 C．植物油 D．盐酸 D B C 课堂习题 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.67.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$