8-03-1+金属资源的利用和保护（上）（PPT课件31页）-2022-2023学年九年级下册化学同步精品讲义（人教版）
文档属性
| 名称 | 8-03-1+金属资源的利用和保护（上）（PPT课件31页）-2022-2023学年九年级下册化学同步精品讲义（人教版） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 189.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-06 13:04:45 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
课题3 金属资源的利用和保护（上）
2
视频 1 ：一氧化碳还原氧化铁
视频 2 ：工业炼铁的基本原理
地壳中含量最多的四种元素分别是？
元素名称 质量分数/%
铝 7.73
铁 4.75
钙 3.45
钠 2.74
钾 2.47
镁 2.00
锌 0.008
铜 0.007
银 0.00001
金 0.0000005
金属元素在自然界中是以什么形式存在的？如何被人类利用的？
金属元素在地壳中的含量
氧、硅、铝、铁
知识导航
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中。
在地壳的总重中，铝要占8.23%，差不多比铁含量还多出一倍。
通常人们所说的“泥土”中，铝的含量就有15%~20%。
铝为地壳中众金属之“王”，科学家把我们脚下所踩的大地谓之“硅铝层”。
海水中含大量的NaCl。
一、金属资源概述
1. 少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。
2. 绝大多数金属以化合物形式存在，如Fe、Cu、Al等。
3. 常见的金属矿石及其主要成分
赤铁矿
（Fe2O3）
磁铁矿
（Fe3O4）
菱铁矿
（FeCO3）
铝土矿
（Al2O3）
黄铜矿
（CuFeS2）
辉铜矿
（Cu2S）
一、金属资源概述
4. 我国矿物储量居世界前列。
5. 人类每年要提取数以亿吨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。
赤铁矿
（Fe2O3）
磁铁矿
（Fe3O4）
铁是如何从矿石中冶炼出来的？
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
冶炼原理
利用CO和Fe2O3反应，高温下，把铁从铁矿石中还原出来。
实验仪器
酒精喷灯、直玻璃管、试管、玻璃导管、铁架台、胶塞、酒精灯
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
实验步骤
①检查装置气密性；
②装入药品并固定装置；
③通入纯净的CO； ④点燃酒精喷灯加热；
⑤停止加热； ⑥停止通入CO。
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
实验现象
红棕色粉末逐渐变黑；
澄清石灰水变浑浊；
尾气燃烧产生蓝色火焰。
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
相关反应
3CO + Fe2O3 ==== 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓+ H2O
2CO + O2 ==== 2CO2
高温
点燃
思考与交流
（1）为什么要先通CO一段时间，再加热？
（2）实验完毕，熄灭酒精喷灯后为何还要继续通CO至冷却？
（3）为什么要用酒精灯点燃尾气？
排净玻璃管内的空气，防止高温加热不纯净的一氧化碳引起爆炸。
防止生成的铁在高温条件下被再次氧化。
防止有毒的一氧化碳进入空气中，污染空气。
思考与交流
（4）酒精喷灯、酒精灯的点燃、熄灭顺序是？
（5）如何检验该实验生成了铁单质？
通入一氧化碳一段时间后点燃酒精灯，然后再点燃酒精喷灯；结束后先熄灭酒精喷灯，等试管冷却后再熄灭酒精灯。
试验得到的黑色粉末能否被磁铁吸起。
二、铁的冶炼
2. 工业炼铁
设备
炼铁高炉
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
石灰石作用
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CaCO3 + SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑
高温
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
3CO + Fe2O3 ==== 2Fe + 3CO2
二、铁的冶炼
2. 工业炼铁
相关反应
高温
高温
高温
高炉炼铁和实验室炼铁，产物是否相同？
高炉炼铁产物为生铁（含碳）
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。
三、炼铁的相关计算
1. 纯净物质的质量 = 含杂质物质的总质量×纯度
2. 含杂质物质的总质量 = 纯净物质的质量÷纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
用1000t 含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少
【解】1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t×80%=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
160 112
800t x
160 112
800t x
—— = ——
x= 560 t
折合成含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583t
答：用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁583t。
知识点都掌握了吗？来做几道题检测下~
【例1】下列有关金属的说法中，正确的是
A．“真金不怕火炼”是说金的熔点高
B．铝比铁活泼，因此铝的抗腐蚀性能不如铁
C．自然界中的金属资源，大多以化合物的形式存在
D．生铁和钢都是铁单质
C
题型一：金属元素的存在形式
【例2】下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3
C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2
A
题型二：常见金属矿石的成分
【变3】某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述正确的是
A．该实验不用检查装置气密性
B．先加热再通CO，加热后B中出现浑浊
C．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上没有区别
D．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→c→b→d
D
题型三：实验室炼铁
【例6】甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，
乙图是炼铁高炉示意图，下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再通CO
B．乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量
C．高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于合成材料
D．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应
D
题型四：工业炼铁
【变7-2】某炼铁厂月产含铁96%的生铁21000t，若用含75%Fe3O4的磁铁矿为原料，至少需要多少吨磁铁矿？
题型五：炼铁的计算
答：至少需要37120t磁铁矿。
知识导航
课题3 金属资源的利用和保护（上）
2
视频 1 ：一氧化碳还原氧化铁
视频 2 ：工业炼铁的基本原理
地壳中含量最多的四种元素分别是？
元素名称 质量分数/%
铝 7.73
铁 4.75
钙 3.45
钠 2.74
钾 2.47
镁 2.00
锌 0.008
铜 0.007
银 0.00001
金 0.0000005
金属元素在自然界中是以什么形式存在的？如何被人类利用的？
金属元素在地壳中的含量
氧、硅、铝、铁
知识导航
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中。
在地壳的总重中，铝要占8.23%，差不多比铁含量还多出一倍。
通常人们所说的“泥土”中，铝的含量就有15%~20%。
铝为地壳中众金属之“王”，科学家把我们脚下所踩的大地谓之“硅铝层”。
海水中含大量的NaCl。
一、金属资源概述
1. 少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。
2. 绝大多数金属以化合物形式存在，如Fe、Cu、Al等。
3. 常见的金属矿石及其主要成分
赤铁矿
（Fe2O3）
磁铁矿
（Fe3O4）
菱铁矿
（FeCO3）
铝土矿
（Al2O3）
黄铜矿
（CuFeS2）
辉铜矿
（Cu2S）
一、金属资源概述
4. 我国矿物储量居世界前列。
5. 人类每年要提取数以亿吨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。
赤铁矿
（Fe2O3）
磁铁矿
（Fe3O4）
铁是如何从矿石中冶炼出来的？
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
冶炼原理
利用CO和Fe2O3反应，高温下，把铁从铁矿石中还原出来。
实验仪器
酒精喷灯、直玻璃管、试管、玻璃导管、铁架台、胶塞、酒精灯
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
实验步骤
①检查装置气密性；
②装入药品并固定装置；
③通入纯净的CO； ④点燃酒精喷灯加热；
⑤停止加热； ⑥停止通入CO。
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
实验现象
红棕色粉末逐渐变黑；
澄清石灰水变浑浊；
尾气燃烧产生蓝色火焰。
二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁
相关反应
3CO + Fe2O3 ==== 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓+ H2O
2CO + O2 ==== 2CO2
高温
点燃
思考与交流
（1）为什么要先通CO一段时间，再加热？
（2）实验完毕，熄灭酒精喷灯后为何还要继续通CO至冷却？
（3）为什么要用酒精灯点燃尾气？
排净玻璃管内的空气，防止高温加热不纯净的一氧化碳引起爆炸。
防止生成的铁在高温条件下被再次氧化。
防止有毒的一氧化碳进入空气中，污染空气。
思考与交流
（4）酒精喷灯、酒精灯的点燃、熄灭顺序是？
（5）如何检验该实验生成了铁单质？
通入一氧化碳一段时间后点燃酒精灯，然后再点燃酒精喷灯；结束后先熄灭酒精喷灯，等试管冷却后再熄灭酒精灯。
试验得到的黑色粉末能否被磁铁吸起。
二、铁的冶炼
2. 工业炼铁
设备
炼铁高炉
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
石灰石作用
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CaCO3 + SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑
高温
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
3CO + Fe2O3 ==== 2Fe + 3CO2
二、铁的冶炼
2. 工业炼铁
相关反应
高温
高温
高温
高炉炼铁和实验室炼铁，产物是否相同？
高炉炼铁产物为生铁（含碳）
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。
三、炼铁的相关计算
1. 纯净物质的质量 = 含杂质物质的总质量×纯度
2. 含杂质物质的总质量 = 纯净物质的质量÷纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
用1000t 含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少
【解】1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t×80%=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
160 112
800t x
160 112
800t x
—— = ——
x= 560 t
折合成含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583t
答：用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁583t。
知识点都掌握了吗？来做几道题检测下~
【例1】下列有关金属的说法中，正确的是
A．“真金不怕火炼”是说金的熔点高
B．铝比铁活泼，因此铝的抗腐蚀性能不如铁
C．自然界中的金属资源，大多以化合物的形式存在
D．生铁和钢都是铁单质
C
题型一：金属元素的存在形式
【例2】下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3
C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2
A
题型二：常见金属矿石的成分
【变3】某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述正确的是
A．该实验不用检查装置气密性
B．先加热再通CO，加热后B中出现浑浊
C．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上没有区别
D．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→c→b→d
D
题型三：实验室炼铁
【例6】甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，
乙图是炼铁高炉示意图，下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再通CO
B．乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量
C．高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于合成材料
D．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应
D
题型四：工业炼铁
【变7-2】某炼铁厂月产含铁96%的生铁21000t，若用含75%Fe3O4的磁铁矿为原料，至少需要多少吨磁铁矿？
题型五：炼铁的计算
答：至少需要37120t磁铁矿。
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