8.3金属资源的利用和保护课件--2025-2026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 1 重点 1.知道一些常见金属(如铁、铝、铜等)矿物，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计算。 2.了解实验室将氧化铁还原成铁的原理。 难点 我们使用的金属材料都可以从自然界直接获得吗？ 新课导入 01 金属的冶炼 金属的存在形式 图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银 除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。 化合物(大多数，如各种铁矿石) 单质( 少数，如金和银) 4 01 金属的冶炼 金属的存在形式 3价铁石英 银矿 金矿 蓝铜矿 褐铁矿 孔雀石 纤磷锰铁矿 陨石 5 01 金属的冶炼 金属的存在形式 赤铁矿: Fe2O3 黄铁矿: FeS2 菱铁矿: FeCO3 铝土矿: Al2O3 黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S 赤铜矿: Cu2O 孔雀石: Cu2（OH）2CO3 6 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 01 金属的冶炼 金属的存在形式 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 想一想： ⑴ 假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？ ⑵ 除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？ 72.4% 48.3% 46.7% 70% 黄铁矿（主要成分FeS2） 菱铁矿（主要成分FeCO3） 7 01 金属的冶炼 铁的冶炼 8 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。 【练习】某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁90%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是( ) A．1500 t B． 1440 t C． 1800 t D． 1980 t 【解】设理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x x=1800t C 涉及杂质问题的计算 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 160 112 80%x 1120t×90% 1.同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ） A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.孔雀石 D.铝土矿 B 二、金属资源的保护 对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？ 想一想： 废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？ 二、金属资源的保护 回收金属不仅可以节约金属资源，而且可以减少对环境的污染。 讲授新知 现代高炉炼铁 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 实验目的：探究铁的冶炼，将铁的化合物转化为单质铁。 实验步骤：1.组装好仪器，并检查气密性;2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上; 3.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，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，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 实验现象：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。 化学方程式: 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 注意事项：1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。 2.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是（ ） A.铁丝燃烧产生白烟 B.铁丝生锈是缓慢氧化 C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3 D.铁锈的主要成分是Fe3O4 3.我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是( ) A.回收利用废旧金属制品 B.任意开采铁矿石 C.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中 D.寻找、开发金属的代用品 B AD 4.如图是探究铁锈蚀条件的装 置。调节L端与R端的液面使高 度一致，塞紧木塞，一周后观 察。下列推断错误的是（ ） A．b管中铁钉不会锈蚀 B．L端与R端液面高度仍然保持一致 C．该实验说明铁锈蚀与空气、水有关 D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀 B 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系： 列比例时，一定要用纯量。 三.含杂质的物质的化学方程式的计算： m纯=m混合物×纯度 m混合物 = m纯÷ 纯度 纯度（质量分数）=—————— 纯净物的质量 混合物的质量 ×100％ 示例：用1000t含 Fe2O3 80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96 ％ 的生铁多少？ 分析：在进行化学方程式的计算中，一定要用纯物质的量来进行计算。 因此，本题可分为三步进行计算： 第一步：计算赤铁矿石中氧化铁的质量； 第二步：计算氧化铁反应后生成铁的质量； 第三步：根据铁的质量，计算生铁的质量。 有关杂质问题的计算 Lavf58.28.100 $