《人教版九年级化学下册第8单元课题3金属资源的利用和保护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版九年级化学下册第8单元课题3金属资源的利用和保护（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、燃灯中学燃灯中学 汤永田汤永田 (第一课时第一课时)人类生活离不开金属人类生活离不开金属金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属军事与科技也需要大量的金属金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数元素名称 质量分数铝铁钙钠钾7.734.753.452.742.47镁锌铜银金2.000.0080.0070.000 010.000 000 5一、金属在自然界的存在方式：一、金属在自然界的存在方式：1、以单质形式存在、以单质形式存在如：金、银等少数不活泼的金属。如：金、银等少数不活泼的金属。金金银银2、以化合物形式存在、以化合物形式存在如：铁如：铁赤铁矿（主要成赤铁矿
2、（主要成分为分为Fe2O3） 菱铁矿（主要菱铁矿（主要成分成分FeCO3）黄铁矿（主要黄铁矿（主要成分成分FeS2）磁铁矿（主要磁铁矿（主要成分为成分为Fe3O4）2、以化合物形式存在、以化合物形式存在如：铜如：铜辉铜矿（主要成辉铜矿（主要成分是分是Cu2S）黄铜矿（主要黄铜矿（主要是是CuFeS2）铝土矿（主要成铝土矿（主要成分是分是Al2O3）铝铝记忆：记忆：矿石矿石赤铁矿赤铁矿 黄铁矿黄铁矿 磁铁矿磁铁矿 菱铁矿菱铁矿主要成分主要成分 Fe2O3FeS2Fe3O4FeCO3矿石矿石黄铜矿黄铜矿 辉铜矿辉铜矿孔雀石孔雀石铝土矿铝土矿主要成分主要成分CuFeS2Cu2SCu2（OH）2CO3
3、Al2O3 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。人类使用铁的历史可以追溯到四千人类使用铁的历史可以
4、追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太空五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下的陨铁（其中含铁掉下的陨铁（其中含铁90以上）。以上）。我国在商代就开始用铁，在河北、北京、我国在商代就开始用铁，在河北、北京、河南的某些地区出土过用陨铁打制的铁河南的某些地区出土过用陨铁打制的铁刃铜钺。我国最早的人工冶铁制品是甘刃铜钺。我国最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。二二、铁的冶炼铁的冶炼为纪念为纪念1996年中国钢产产量突破年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮
5、票上海宝山钢铁公司炼铁高炉上海宝山钢铁公司炼铁高炉 Fe2O3 ? Fe 1、加热氧化铁使其分解。、加热氧化铁使其分解。2、使用氢气、碳、一氧化碳等还原剂夺去氧化铁中的氧。、使用氢气、碳、一氧化碳等还原剂夺去氧化铁中的氧。 从成本等各方面讨论使用从成本等各方面讨论使用哪种方法、哪种试剂更合适哪种方法、哪种试剂更合适？现象：现象：一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁实验室原理实验室原理红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。浑浊。 点燃尾气有蓝色火焰点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁方程式：方程式：CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2OFe
6、2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温2CO+O2=2CO2点燃点燃化学方程式：化学方程式：反应原理：在高温条件下，利用炉内反应反应原理：在高温条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳将铁从铁矿石里生成的一氧化碳将铁从铁矿石里还原还原出来出来用酒精灯点燃尾气的作用是：用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气防止一氧化碳污染空气石灰水的作用：检验生成的二氧化碳石灰水的作用：检验生成的二氧化碳实验步骤中注意点实验步骤中注意点1、实验开始时，要先通、实验开始时，要先通CO再加热，再加热，目的：将玻璃管中的空气排尽防止加热时目的：将玻璃管中的空气排尽防止加热时CO与空气混合发生爆炸；与空气混合发生爆
7、炸；2、实验完毕后，停止加热后要继续通、实验完毕后，停止加热后要继续通CO至冷至冷却。却。目的：防止高温下的生成物铁与空气接触而被目的：防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。氧化，同时还可防止石灰水倒吸。高炉炼铁图：高炉炼铁图：铁的冶炼铁的冶炼原料原料主要反应原理主要反应原理主要设备主要设备产产 品品铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气高温高温在高温下，在高温下，利用炉内反应利用炉内反应生成的一氧化碳将铁从铁生成的一氧化碳将铁从铁矿石矿石里还原出来。里还原出来。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高炉高炉生铁生铁原料中各种物质的作用是 焦炭： 提供热量
8、，产生一氧化碳 石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为 炉渣铁矿石：提供铁元素炼钢的过程中可能发生的反应炼钢的过程中可能发生的反应产生还原剂产生还原剂 C+O2= CO2 CO2 +C =2CO形成生铁形成生铁 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2点燃点燃高温高温高温高温在在实际生产时实际生产时, ,所用的原料或产物一所用的原料或产物一般都含有杂质般都含有杂质, ,在计算用料时和产量在计算用料时和产量时时, ,应考虑到杂质问题应考虑到杂质问题三、有关杂质问题的计算纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量纯物质的质量分数（纯度）纯物质的质量分数（纯度）例例1：有：有300 t含碳酸钙含碳
9、酸钙80的石灰石，理论上的石灰石，理论上可以锻烧出生石灰（可以锻烧出生石灰（CaO）多少）多少t ?（Ca：40 C：12 O：16）解：解：m(CaCO3)=300t80%=240t设可以锻烧出设可以锻烧出CaO的质量为的质量为xCaCO3=CaO+CO2高温高温10056240tX10056240tX=X=133.4t答答:可以生成氧化钙可以生成氧化钙133.4t解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量=1000t80%=800t160256800txX=560t含铁含铁96%的生铁的质量的生铁的质量=560t96%=583t。例例2：用：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，理论的赤铁矿
10、石，理论上可以上可以 炼出含铁炼出含铁96的生铁多的生铁多t ?Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温160256800tx=设理论上可以炼出铁的质量为设理论上可以炼出铁的质量为x答：可炼出生铁答：可炼出生铁583t。解：设理论上可以炼出含铁解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为x1602561000t80x96%X=583t答：可炼出生铁答：可炼出生铁583t。例例2：用：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，理论的赤铁矿石，理论上可以上可以 炼出含铁炼出含铁96的生铁多的生铁多t ?Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温1602561000t80x9
11、6%= 根据质量守恒定律，铁元素在反应前后质量相等方法二方法二1000t80=583 t练习练习1、冶炼冶炼2000t含杂质含杂质3的生铁，需要含的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁的磁铁矿石多少吨矿石多少吨?232356X902000t(1-3%)232356X902000t(1-3%)x=2976.7t答：略。答：略。解：需要含解：需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为的磁铁矿石的质量为xFe3O4+4CO 3Fe+4CO2高温 本课小结 1. 炼铁的主要反应原理是什么炼铁的主要反应原理是什么?分别写出用赤分别写出用赤铁矿铁矿,磁铁矿炼铁的化学反应方程式磁铁矿炼铁的化学反应方程式.在高温
12、下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁氧在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁氧化物里还原出来化物里还原出来Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2高温高温Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 高温高温 诊断补偿，点击中考诊断补偿，点击中考一、选择题：请将唯一正确答案代量填入下列空格内1（2016 广州）人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（ ） A、炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B、钢是很纯的铁 C、生铁是含少量碳的铁合金 D、被腐蚀的铁制品属于不可回收的垃圾2（2016 益阳）铁是人类生活中重要的一种材料，工业上可用如下化学反应制得铁，Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，该该反应中，发生还原反应的物质是（ ） A、Fe2O3 B、CO C、Fe D、CO23 做一氧化碳还原氧化铁的实验后，清洗试管壁上留下的黑色物质时可选用的方法是（ ） A、用大量水边冲边洗 B、用试管刷左右、上下猛烈刷 C、用盐酸或稀硫酸清洗后再用水冲 D、用肥皂粉清洗后再用水冲洗高温CAC作业：作业：1.回顾本节内容预习后续部分回顾本节内容预习后续部分 2.课后习题课后习题1，2近代伟大的科学家爱因斯坦在谈成功的秘决时，写下了一个公式：，他解释道：代表成功，代表艰苦的劳动，代表正确的方法，代表少说空话。 老师赠言老师赠言：
