8.3金属资源的利用和保护第一课时课件(共27张PPT) 人教版化学九年级下册

(共27张PPT)
课题3　金属资源的利用和保护（第一课时）
1.知道一些常见的金属矿物（知道）
2.理解工业炼铁的原理（理解）
3.学会根据化学方程式，对含有杂质的反应物或生成物进行计算（掌握）
一、金属在自然界中的存在形式
1.存在形式：金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以 　单质　 形式存在外，其余都以 　化合物　 的形式存在。
单质
化合物
金属矿物 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿
主要成分 　Fe2O3　 Fe3O4　 FeCO3 　Al2O3　 CuFeS2 Cu2S
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
2.几种常见的金属矿石及其主要成分。
二、铁的冶炼
1.炼铁的原理（重点）
（1）实验装置（如图所示）。
（2）实验现象：玻璃管里的粉末由 　红棕　 色逐渐变 　黑　 ， 试管里澄清石灰水 　变浑浊　 ，导管口火焰呈 　蓝　 色。
红棕
黑
变浑浊
蓝
2.工业炼铁
（1）主要设备： 　高炉　 。
（2）原料： 　铁矿石　 、 　焦炭　 和石灰石。
（3）发生的主要反应。
①产生还原剂（CO）：C＋O2 CO2，CO2＋C 2CO；
②生成生铁： 　Fe2O3＋3CO 3CO2＋2Fe　 （写化学方程式）。
高炉
铁矿石
焦炭
Fe2O3＋3CO 3CO2＋2Fe
3.含有杂质的物质的计算
（1）化学方程式所表达的是纯净物之间的质量关系，因此当反应物或生成物含有杂质时，应先换算成纯净物的质量，再进行计算。
（2）不纯物（含有杂质的物质）的质量、纯净物的质量和纯净物的质量分数之间的关系：
①纯净物的质量分数＝×100％；
②纯净物的质量＝ 　不纯物的质量×纯净物的质量分数　 ；
③不纯物的质量＝。
不纯物的质量×纯净物的质量分数
【例】工业上用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁。现有400 t含氧化铁80％的赤铁矿石。回答下列问题。
（1）该矿石中氧化铁的质量为多少？
解：400 t×80％＝320 t
答：该矿石中氧化铁的质量为320 t。
含杂质4％的生铁，则含铁量为1－4％＝96％
设该矿石能冶炼出含杂质4％的生铁的质量为x。
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
　　　160　　　　 112
　　　320 t　　　　x×96％
＝
x≈233.3 t
答：该矿石能冶炼出含杂质4％的生铁的质量约为233.3 t。
（2）该矿石能冶炼出含杂质4％的生铁的质量为多少？（结果精确到0.1）
方法点拨：利用含氧化铁80％的赤铁矿，可求出该矿石中氧化铁的质量。一氧化碳与氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，由反应中铁与氧化铁的质量关系，利用含氧化铁80％的赤铁矿，可求出含杂质4％的生铁的质量。
知识点1　金属在自然界中的存在形式
1.下列说法错．误．的是（　B　）
A.金属资源广泛地存在于地壳和海洋中
B.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
C.铝土矿的主要成分是Al2O3
D.黄铜矿富含铜元素和铁元素
B
2.下列关于金属资源的说法不．正．确．的是（　B　）
A.除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B.自然界中的金属资源是取之不尽的
C.人类大规模利用铁、铝、铜的先后顺序是铜、铁、铝，主要原因是它们的金属活动性差异
D.地壳中含量最多的且目前被人们利用逐渐增多的金属元素是铝元素
B
知识点2　铁的冶炼
3.工业炼铁的主要设备为（　B　）
A.瓶 B.高炉 C.电炉 D.转炉
B
4.（情景题）高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是C＋2NiO 2Ni＋CO2↑。下列说法错．误．的是（　D　）
A.C具有还原性
B.气体产物中可能有CO
C.该不锈钢中还含有铁和碳
D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁
D
5.（教材变式）实验室里用如图所示的装置还原氧化铁。下列关于该实验的说法错．误．的是（　A　）
A.玻璃管中发生的反应属于置换反应
B.该实验说明了一氧化碳既可燃烧，又具有还原性
C.实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊
D.实验时，先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯
A
6.工业上将赤铁矿炼成生铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（　B　）
①C＋O2 CO2
②Fe2O3＋3H2 2Fe＋3H2O
③Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
④2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑
B
⑤CO2＋C 2CO
A.②③⑤ B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③
7.工业炼铁的部分反应如图所示。下列说法正确的是（　A　）
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以游离态存在
A
8.（核心素养）生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示。回答下列问题。
（1）生铁属于 　金属　 （选填“合成”或“金属”）材料。高炉气体中的 　SO2　 （写化学式）会导致酸雨。
金属
SO2
①生成CO的反应之一为C＋CO2 2CO，该反应属于 　化合　 反应（写基本反应类型）；
②CaCO3和SiO2在高温条件下反应，生成CO2气体和CaSiO3，该反应的化学方程式为 　CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑　 。
化
合
CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋
CO2↑
（2）“煅烧”时：
9.（教材变式）近年来，我国钢铁工业飞速发展。某钢铁厂采用赤铁矿炼铁，回答下列问题。
（1）写出Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比： 　7∶3　 。
（2）现用1 000 t含氧化铁80％的赤铁矿石冶炼生铁，理论上可冶炼出生铁的质量为 　560 t　 。
7∶3
560 t
10.（一课一练）如图所示是高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图，已知硫酸镍的化学式为NiSO4。
（1）高炉冶铁的主要反应原理是 　3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2　 （写化学方程式）。
（2）分析流程图，三脱装置中反应的基本反应类型是 　化合反应　 。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 　玻璃棒　 （写一种仪器的名称）的作用。
3CO＋Fe2O3 2Fe＋
3CO2
化合
反应
玻璃棒
（4）铁与镍相比，铁的金属活动性 　＞　 （选填“＞”“＜”或“＝”）镍，判断依据是 　Fe＋NiSO4 Ni＋FeSO4　 （写化学方程式）。
（5）白铜的成分是 　铜、镍　 （写名称），其硬度比纯铜 　大　 （选填“大”或“小”）。
＞
Fe＋NiSO4 Ni
＋FeSO4
铜、镍
大
11.（核心素养）某化学兴趣小组利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3的实验进行探究（固定装置已省略）。
【查阅资料】①CO能溶于铜液；②NaOH溶液能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水；NaOH溶液不与一氧化碳反应；③浓硫酸具有吸水性。
（1）按图连接装置A～E，在装入试剂前，先 　检查装置的气密性　 。
（2）写出装置B中反应的化学方程式： 　 CO2＋2NaOHNa2C
O3＋H2O　 。
（3）通入CO2一段时间后，先点燃 　A　 （选填“A”或“D”）处酒精喷灯。
检查装置的气
密性
CO2＋
2NaOHNa2CO3
A
＋H2O
（4）装置C中玻璃管的作用是 　调节压强　 。
（5）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象是 　D中玻璃管内红色固体变成黑色； E中澄清的石灰水变浑浊　 。
写出装置E中反应的化学方程式： 　Ca（OH）2＋CO2 CaCO3↓＋H2O　 。
调节压强
玻璃管内红色固体变成黑色； E中澄清的石灰水变浑
浊
Ca(OH)2＋CO2 CaCO3↓
＋H2O
D中
（6）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，其目的是 　吸收一氧化碳　 。
装置E、F的接口连接顺序是a连接 　c　 （选填“b”或“c”）。
吸收一氧化碳
c