人教版化学九下第八单元课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
人教版 化学 九年级 下册
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
（第一课时）
人类生活离不开金属
金属有广泛的用途，我们可以从自然界中直接获取金属单质吗？
社会的进步与发展也需要大量的金属
1. 知道一些常见的金属矿物，知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.了解实验室将氧化铁还原成铁的原理。
3.通过对铁的冶炼学习，初步学会比较、分析等信息加工方法。
学习目标
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余大多数都以化合物形式存在(如各种铁矿石) 。
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
金属的存在形式
赤铁矿
（主要成分是Fe2O3)
磁铁矿
（主要成分是Fe3O4)
菱铁矿
（主要成分是FeCO3)
铁矿石
矿石：能用来提炼金属的矿物。
铝土矿
（主要成分是Al2O3)
黄铜矿
辉铜矿
（主要成分是CuFeS2)
（主要成分是Cu2S)
其他矿石
地壳中含量最多的金属元素是Al。
金属元素在地壳中含量
资料卡片
元素名称 质量分数% 元素名称 质量分数%
铝 7.73 镁 2.00
铁 4.75 锌 0.008
钙 3.45 铜 0.007
钠 2. 74 银 0.00001
钾 2.47 金 0.0000005
我国矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。
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，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。
资料卡片
古代冶铁图
铁的冶炼
知识点 1
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
炼铁的原理：一氧化碳还原氧化铁
【探究实验】
原料：铁矿石，以赤铁矿（Fe2O3）为例。
思考：1.由赤铁矿Fe2O3得到铁需要除去其中哪些成分？
2. 如何除去Fe2O3中的氧元素？
3. 已经学过的具有还原性的物质有哪几种？工业上炼铁最好选用哪一种？为什么？
实验装置：
检验生成物CO2
防止CO污染空气
提供高温
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：
红色粉末变黑色
澄清石灰水变浑浊
Fe2O3
3CO2
+
3CO
2Fe
+
实验现象：
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。
3.装置中右边的酒精灯起什么作用？
把尾气烧掉，防止污染空气。
4. 石灰水的作用有哪些？
澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于处理尾气。
5. 实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却？
防止氧化铁还原生成的铁，在较高温度下重新被氧化。
观看工业炼铁的视频，思考以下问题：
工业炼铁的原料、设备
和产品分别是什么？
2. 各原料分别起什么作用？
3. 主要反应有哪些？
工业炼铁
1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；设备：高炉；
产物：生铁、CO2、炉渣。
2. 原料作用：焦炭提供热量，提供还原剂。
3.反应原理：
C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
CaCO3 CaO＋CO2 ↑
CaO＋SiO2 CaSiO3
高温
====
高温
====
高温
====
高温
====
高温
====
含杂质物质的化学方程式的计算
在实际生产中，所用的原料或产物一般含有杂质。
而在计算用料和产量时，只有纯净物才能代入化学方程式进行计算。
在计算用料和产量时必须考虑杂质问题。
例题：用1 000 t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吨？
分析：代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：
赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁
方法1：根据化学式：
1 000 t×80%×70%÷96% = 583 t （铁元素质量守恒）
方法2：根据化学方程式计算：
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高温
解：1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000 t ×80%＝800 t。
设800 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
160 112
800 t x
160
800 t
=
112
x
x＝560 t
折合含铁96%的生铁的质量为560 t÷ 96%＝583 t（纯化杂 ）
答：1 000 t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583 t。
解：1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000 t ×80%＝800 t。
答： 1 000 t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583 t。
或设800 t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2
高温
160 112
800 t x×96%
160 :112＝800 t :x×96%
x＝583 t　　
（杂化纯）
基础巩固题
1.下列主要成分是Fe2O3的铁矿石是（　　）
A．赤铁矿 B．磁铁矿
C．菱铁矿 D．黄铁矿
A
2. 某同学用如图所示的装置进行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
基础巩固题
D
3. 用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. a处红棕色粉末变为黑色
B. a 处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C. b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D. 可利用点燃的方法进行尾气处理
B
基 础 巩 固 题
1. 如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图,下列说法不正确的是（ ）
A. 实验开始时，先通入CO，在装置
出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B. 实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C. CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO 2Fe+CO2
D. 尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O2 2CO2
C
能力提升题
2.小明的笔记中有一处不符合题意，你认为是图中的哪一处（ ）
　　
A. a处　 B. b处　 C. c处 　 D. d处
B
能力提升题
（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；
实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质
逐渐变为______色，写出反应的化学方程式 。
（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_________点燃。
（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有_____________________。
3．兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
能力提升题
黑
3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2
外焰
还原性、可燃性
金属资源存在形式
铁的冶炼
含杂质物质的计算
单质、化合物
实验室模拟炼铁
工业炼铁
实验装置
实验原理
实验步骤
实验现象
原理
设备
相关反应
3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2
一氧化碳从铁的氧化物中还原出铁
高炉