8.3.1金属资源的利用与保护（课件共26张PPT）
文档属性
| 名称 | 8.3.1金属资源的利用与保护（课件共26张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 13.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 10:23:10 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第八单 元金属和金属材料
课题3 金属资源的利用与保护
第1课时
2021-2022学年九年级化学下册同步（人教版）
本节重点
本节难点
1
金属资源在自然界的存在
2
铁的冶炼
3
有关含杂质物质的计算
诗句描述了铜官山脚下，冶铜工人在熊熊的炉火，火舌窜动中，炼铜的场景。
炉火照天地，红星乱紫烟
那么，如何从金属矿石中得到我们想要的金属呢？
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
自然界中的几种矿石
以单质形式存在的金属
金 Au
银 Ag
铂 Pt
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铁
赤铁矿Fe2O3
菱铁矿FeCO3
磁铁矿Fe3O4
黄铁矿FeS2
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铜
黄铜矿CuFeS2
辉铜矿Cu2S
孔雀石Cu2(OH)2CO3
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铝
铝土矿Al2O3
明矾石KAl(SO4)·12H2O
人类最早使用的铁矿石——陨铁
铁的冶炼
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。
平谷县出土的商铁刃铜钺
铁刃部分已锈蚀
现代炼铁
古代炼铁
为纪念1996年钢铁产量突破1亿吨而发行的邮票
炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图
铁的冶炼
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CO2+C 2CO
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
炼铁的原料
炼铁原理
因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。
常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？
赤铁矿Fe2O3
磁铁矿Fe3O4
最适宜炼铁的两种矿石：
【例1】下列铁矿石中主要含有四氧化三铁的是( )
A．赤铁矿 B．黄铁矿 C．菱铁矿 D．磁铁矿
D
解析：赤铁矿主要成分是Fe2O3，黄铁矿主要成分是FeS2，菱铁矿主要成分是FeCO3，磁铁矿主要成分是Fe3O4。总结铁矿石的种类；赤铁矿，颜色发红为赤，Fe2O3是一种红色固体。磁铁矿，具有磁性，四氧化三铁具有磁性。
实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置
铁的冶炼
红色粉末(氧化铁)逐渐变成黑色；
澄清的石灰水逐渐变浑浊；
尾气燃烧产生蓝色火焰。
实验现象：
化学方程式：
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
回顾实验，回答下面问题：
实验前为什么先通一氧化碳？
问题1：
如何处理尾气？
问题2：
分析工业炼铁的原理。
问题3：
分析原料产物是否为纯净物。
问题4：
答：为了排净装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
答：利用一氧化碳的还原性，把铁从化合物中还原出来。
答：尾气中含有一氧化碳要点燃或收集再利用。
答：原料不是纯净物，矿石中含有杂质。
（2）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 ，发生反应的化学方程式是 。
（3）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是 。
（4）实验装置中有一处缺陷是 。
【例1】炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如图所示：
对实验进行分析并回答：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其 （填“外焰”“内焰”或“焰心”）进行加热。
外焰
红色粉末变为黑色
3CO + Fe2O3 === 3CO2+2Fe
高温
先通入CO，后开始加热
缺少尾气处理装置
涉及杂质问题的计算
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
含杂质的计算一般做法如下：
第二步，依据化学方程式，根据已知纯物质的质量计算未知纯物质的质量；
第一步，将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量；
第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。
不纯物质的质量=纯净物的质量 ÷纯度
【例1】1 000 t含杂质20%的赤铁矿石中含 氧化铁的质量是多少？
解：1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
1 000 t×（1－20%）= 800 t
答：1 000 t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量为800 t。
【例2】计算多少吨质量分数为96%的生铁中含铁560 t？
560 t÷96% = 583 t
答：583 t质量分数为96%的生铁中含铁560 t。
热分解法：
适用于金属活动性弱的，在常见金属活动性顺序的右端区域
物理提取：
其密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒，泥沙等杂质，便可得到
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
热还原法：
适用于金属活动性比较强，在常见金属活动性顺序中居于中间区域(Zn~Cu)
电解法：
一般用于金属活动性顺序中铝及铝以前的金属冶炼
冶炼金属的方法
1．《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是( )
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
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
2.下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是( )
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
A
3.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↑
高温
C+2ZnO===2Zn+ CO2↑
高温
C+2CuO===2Cu+ CO2↑
4.某钢铁厂每天需消耗5000 t含 Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？（Fe-56 C-12 O-16）
课题3
金属的利用与保护
第1课时
金属资源的概况
铁的冶炼
炼铁原理
工业炼铁设备：炼铁高炉
工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石
含杂质物质的计算
单质
化合物
第八单 元金属和金属材料
课题3 金属资源的利用与保护
第1课时
2021-2022学年九年级化学下册同步（人教版）
本节重点
本节难点
1
金属资源在自然界的存在
2
铁的冶炼
3
有关含杂质物质的计算
诗句描述了铜官山脚下，冶铜工人在熊熊的炉火，火舌窜动中，炼铜的场景。
炉火照天地，红星乱紫烟
那么，如何从金属矿石中得到我们想要的金属呢？
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
自然界中的几种矿石
以单质形式存在的金属
金 Au
银 Ag
铂 Pt
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铁
赤铁矿Fe2O3
菱铁矿FeCO3
磁铁矿Fe3O4
黄铁矿FeS2
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铜
黄铜矿CuFeS2
辉铜矿Cu2S
孔雀石Cu2(OH)2CO3
自然界中的几种矿石
以化合物形式存在 — 铝
铝土矿Al2O3
明矾石KAl(SO4)·12H2O
人类最早使用的铁矿石——陨铁
铁的冶炼
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。
平谷县出土的商铁刃铜钺
铁刃部分已锈蚀
现代炼铁
古代炼铁
为纪念1996年钢铁产量突破1亿吨而发行的邮票
炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图
铁的冶炼
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CO2+C 2CO
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
炼铁的原料
炼铁原理
因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。
常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？
赤铁矿Fe2O3
磁铁矿Fe3O4
最适宜炼铁的两种矿石：
【例1】下列铁矿石中主要含有四氧化三铁的是( )
A．赤铁矿 B．黄铁矿 C．菱铁矿 D．磁铁矿
D
解析：赤铁矿主要成分是Fe2O3，黄铁矿主要成分是FeS2，菱铁矿主要成分是FeCO3，磁铁矿主要成分是Fe3O4。总结铁矿石的种类；赤铁矿，颜色发红为赤，Fe2O3是一种红色固体。磁铁矿，具有磁性，四氧化三铁具有磁性。
实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置
铁的冶炼
红色粉末(氧化铁)逐渐变成黑色；
澄清的石灰水逐渐变浑浊；
尾气燃烧产生蓝色火焰。
实验现象：
化学方程式：
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
回顾实验，回答下面问题：
实验前为什么先通一氧化碳？
问题1：
如何处理尾气？
问题2：
分析工业炼铁的原理。
问题3：
分析原料产物是否为纯净物。
问题4：
答：为了排净装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
答：利用一氧化碳的还原性，把铁从化合物中还原出来。
答：尾气中含有一氧化碳要点燃或收集再利用。
答：原料不是纯净物，矿石中含有杂质。
（2）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 ，发生反应的化学方程式是 。
（3）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是 。
（4）实验装置中有一处缺陷是 。
【例1】炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如图所示：
对实验进行分析并回答：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其 （填“外焰”“内焰”或“焰心”）进行加热。
外焰
红色粉末变为黑色
3CO + Fe2O3 === 3CO2+2Fe
高温
先通入CO，后开始加热
缺少尾气处理装置
涉及杂质问题的计算
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
含杂质的计算一般做法如下：
第二步，依据化学方程式，根据已知纯物质的质量计算未知纯物质的质量；
第一步，将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量；
第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。
不纯物质的质量=纯净物的质量 ÷纯度
【例1】1 000 t含杂质20%的赤铁矿石中含 氧化铁的质量是多少？
解：1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
1 000 t×（1－20%）= 800 t
答：1 000 t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量为800 t。
【例2】计算多少吨质量分数为96%的生铁中含铁560 t？
560 t÷96% = 583 t
答：583 t质量分数为96%的生铁中含铁560 t。
热分解法：
适用于金属活动性弱的，在常见金属活动性顺序的右端区域
物理提取：
其密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒，泥沙等杂质，便可得到
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
热还原法：
适用于金属活动性比较强，在常见金属活动性顺序中居于中间区域(Zn~Cu)
电解法：
一般用于金属活动性顺序中铝及铝以前的金属冶炼
冶炼金属的方法
1．《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是( )
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
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
2.下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是( )
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
A
3.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↑
高温
C+2ZnO===2Zn+ CO2↑
高温
C+2CuO===2Cu+ CO2↑
4.某钢铁厂每天需消耗5000 t含 Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？（Fe-56 C-12 O-16）
课题3
金属的利用与保护
第1课时
金属资源的概况
铁的冶炼
炼铁原理
工业炼铁设备：炼铁高炉
工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石
含杂质物质的计算
单质
化合物
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