2.5.3 物质的转化（课件17页+练习+视频素材）

(共17张PPT)
物质的转化
第三课时
浙教版 九年级上
新知导入
非金属及其化合物之间的转化规律
金属及其化合物之间的转化规律
非金属单质
非金属氧化物
酸
氧气
水
盐
碱
加热
氧气
水
酸
酸
（可溶性）
金属
金属
氧化物
碱
盐
活性强置换活性弱
（不可溶性）
加热
新知讲解
赤铁矿
方铅矿
孔雀石
自然界中，大多数金属是以化合态的形式存在的
黄金矿
银矿
铂金属
仅有少数金属以游离态（即单质）的形式存在
新知讲解
金属存在
游离态
（少数金属）
化合态
（大多数金属）
凡以单质形态存在的元素，叫做元素的游离态。
例如，氧气里的氧元素就是游离态的。
凡以化合物形态存在的元素，叫做元素的化合态。
例如，二氧化碳、四氧化三铁里的氧元素就是化合态的。
化合态：
游离态：
铁矿石
铜矿石
铁
铜
金属的冶炼
新知讲解
1．观察氧化铜的颜色：______ 。
2．在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气，过一会儿， 再给氧化铜加热，注意观察试管中的氧 化铜有什么变化。
3．反应完成后停止加热，继续通入 氢气，直到试管冷却。试管中氧化铜与 氢气反应的化学方程式为：____________ ___________。
H2 ＋ CuO = Cu ＋ H2O
Δ
黑色粉末
黑色粉末变红,试管口有水珠.
注意事项：
1.通氢气的导管,要伸入到试管的底部.
2.放氧化铜的试管口略向下倾斜,防止水倒流,使试管炸裂.
3.先通氢气后加热。
4.实验完成后先停止加热,后停止通氢气，防止氢气与氧气在试管中反应，引起试管爆裂
5.氢气与一氧化碳都是可燃性气体，做实验前需对气体验纯，防止发生爆炸
氢气还原氧化铜
新知讲解
1.碳与氧化铜反应
①取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起，装入试管中。
②加热一段时间后，发现试管壁出现：______
③澄清石灰水变：_______，说明了___________________。
红色物质
变浑浊
产生的气体是二氧化碳
C ＋ 2CuO = 2Cu ＋ CO2↑
高温
由氧化铜制取铜，还可用其他什么方法？
一氧化碳还原氧化铜
CO+CuO Cu+CO2
△
2.一氧化碳与氧化铜反应
注意：一氧化碳有毒，不能直接排到空气中。
在导管口放酒精灯燃烧掉，或在导管口加气囊收集
铜在空气中加热很容易氧化变成氧化铜，在实验过程中要注意什么？
当黑色的氧化铜变成红色的铜后，停止加热，继续通入氢气，直到铜冷却至室温，防止红热的铜再次被空气中的氧气氧化。
新知讲解
1.还原反应
(1)还原反应
(2)还原性
(3)还原剂
含氧化合物里的氧被夺取的反应
CO+CuO Cu+CO2
△
CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应
能从含氧化合物中夺取氧的性质
具有还原性的物质可做还原剂
C、H2、CO是常见的还原剂
2.置换法
H2 ＋ CuO = Cu ＋ H2O
Δ
C ＋ 2CuO = 2Cu ＋ CO2↑
高温
新知讲解
反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
氧化还原反应
反应实质
2．强弱律：反应中满足：氧化性：氧化剂>氧化产物
还原性：还原剂>还原产物>氧化产物
3．价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。
3CO + Fe2O3 === 2Fe + 3CO2
高温
+3
0
化合价降低
+2
+4
化合价升高
新知讲解
铁的使用非常广泛，但由于铁的化学性质比较活泼，所以地壳中的铁都是以化合物（铁矿石）的形式存在的。
怎样从铁矿石中提炼铁呢？
小组讨论
一氧化碳
氧化铁
石灰水
装置图：
原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
高温
红色的固体逐渐变为黑色(铁粉)，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
工业炼铁：
新知讲解
金属冶炼过程中有关纯度问题的计算
例题100吨含Fe2O3质量分数为85%的铁矿石中，可炼出含铁质量分数为96%的生铁为多少吨
（85%，96%两个质量分数代表什么含义，你清楚吗？）
85%：铁矿中三氧化二铁占85%
96%：生铁中含铁96%
两者中铁的质量是相等
答：提炼出的生铁质量约为 62 吨。
x ＝62 吨
解：设可提炼出含铁的质量分数为 96% 的生铁的质量为 x。
3CO ＋ Fe2O3 = 2Fe ＋ 3CO2
160 112
100吨×85% x×96%
160∶112 ＝（100吨×85%）∶（x×96%）
新知讲解
以上解法是根据化学方程式进行计算。本题还可以根据什么求解？
化学式直接求解
m生铁＝ 59.5 吨 ÷96% ≈ 62 吨
答：提炼出的生铁质量约为 62 吨。
铁矿石中含 Fe2O3 的质量 mFe2O3 ＝ 100 吨 ×85% ＝ 85 吨
因为 Fe2O3 中含有 Fe 的质量为 mFe，
可得 2Fe ∶ Fe2O3 ＝ mFe ∶ 85 吨
所以 mFe ＝ 85 吨 × 2Fe / Fe2O3 ＝ 85 吨 × 112 /160 ＝ 59.5 吨
解：
课堂总结
常用方法：
（1）还原法
（2）置换法
还原反应：
含氧化合物里的氧被夺取的反应。
还原剂：
具有从含氧化合物里夺取氧的能力。
还原性：
具有还原性的物质
常用还原剂：
游离态
化合态
金属的冶炼
C、H2、CO是常见的还原剂
CO+CuO Cu+CO2
△
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
高温
H2＋CuO =Cu ＋ H2O
Δ
C ＋2CuO = 2Cu ＋CO2↑
高温
课堂练习
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
B
1.在燃烧正旺的煤炉上滴水，炉火不仅不会熄灭，反而燃烧得更旺，原因是炽热的煤炭和水蒸气反应生成水煤气（主要成分是氢气和一氧化碳），水煤气又会燃烧，所以燃烧得更旺。请写出这一过程中涉及的所有反应的化学方程式：
（1）____________________；
（2）____________________________；
（3）____________________________ 。
C+H2O=CO+H2
高温
2CO+O2=2CO2
点燃
2H2+O2 =2H2O
点燃
课堂练习
3.某同学用如图所示装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是(　)
A.该实验装置应增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C.NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体
D.反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
D
课堂练习
4.某煤厂向原煤中加入适量生石灰制成供居民取暖用的“环保煤”，以有效地减少二氧化硫的排放，削弱二氧化硫对空气的污染，燃烧时吸收二氧化硫的化学方程式为 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4 。该煤厂现有含硫3.2％的原煤1000吨，问：
高温
(1)如果这些原煤不经过“加工处理”直接燃烧，硫完全转化为二氧化硫时，可生成二氧化硫多少吨？
(2)如果要将这些原煤全部制成合格的“环保煤”，理论上需要含氧化钙 98%的生石灰多少吨（计算结果保留1位小数）
（1）该煤厂现有含硫3.2%原煤1000t，硫完全转化为二氧化硫时，可生成二氧化硫的质量为1000t×3.2%/[32 /（ 32+16×2）×100%]=64t．
（2）设理论上需含氧化钙98%的生石灰的质量为x，
2CaO + 2SO2 + O2 ═ 2CaSO4
112 128
98%x 64t
112/128＝98%x64t x≈57.1t．
答：（1）可生成二氧化硫64t；（2）理论上需含氧化钙98%的生石灰57.1t
解：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php